Электровертолет

[kisinid]

Доброго времени суток. Заканчиваю авиационный ВУЗ и темой диплома выбрал проектирования вертолета на электродвигателе.
Огорчают расчеты АКБ, т.к. для более менее мощного двигателя минимальный вес батарей выходит в 400 - 500 кг, а продолжительность полета не более получаса.
В голову подкинули идею от двигателя раскрутить генератор, который будет крутить электродвигатель и заряжать более мелкую батарею. Целесообразно ли? И есть ли подходящие генераторы для выполнения такой схемы?

[Blik86]

Если "фантазировать" то в сторону твердооксидных топливных генераторов https://www.ultra-fuelcells.com/Data/Pages/5aef955c753344bce391a0c22f235a43-90229A-PDS-D350XR_Rev_1.pdf

[SMILE1]

Доброго времени суток. Заканчиваю авиационный ВУЗ и темой диплома выбрал проектирования вертолета на электродвигателе.

Спойлер

Огорчают расчеты АКБ, т.к. для более менее мощного двигателя минимальный вес батарей выходит в 400 - 500 кг, а продолжительность полета не более получаса.
В голову подкинули идею от двигателя раскрутить генератор, который будет крутить электродвигатель и заряжать более мелкую батарею. Целесообразно ли? И есть ли подходящие генераторы для выполнения такой схемы?

И по какой специальности, добрый молодец, сейчас такие дипломы пишут??

[Jeca]

[user]SMILE1[/user], не пали кантору.

от двигателя раскрутить генератор, который будет крутить электродвигатель и заряжать более мелкую батарею. Целесообразно ли?

[Capricorn]

@kisinid

По-моему, только гибридная схема турбина+генератор+электромоторы+аккумуляторы может быть сегодня практична. Специально пишу "моторы" во множ. числе, т.к. вертолёт много теряет и почти ничего не выигрывает от внедрения гибридной ЭУ, а вот достоинства мультикоптера по сравнению с вертолётом интригуют, тут овчинка КМК стОит выделки.

Концепции последовательных авиагибридов есть:
https://fotografersha.livejournal.com/916653.html
http://www.aviapanorama.ru/tag/d-komissarov/
https://aviav.ru/boeing-i-jetblue-investiruyut-elektrosamolet.html
- а серийных комплектующих под эту задачу не встречал (и не особо интересовался).

Кроме того, есть летающие прототипы параллельных авиагибридов, например https://cora.aero/


Если фантазировать - то моторы КМК можно взять "обычные",  а генератор - для экономии массы обязательно на сверхпроводящих электромагнитах: требования по надёжности к нему меньше, т.к. он продублирован акками, да и криорежим проще обеспечить у единичного девайса, размещённого в гондоле, чем у нескольких торчащих в потоке.

[novice]

Проблему энергоснабжения электрических самолетов и вертолетов сейчас пытаются решить несколькими способами:

Интересный вариант - это гибридный  электрический мотокомпрессорный реактивный  двигатель.
Электроэнергия вырабатывается высокотемпературным керамическим топливным генератором совмещенным с автомобильным турбокомпрессором. Это значительно увеличивает электрическую мощность как на земле, так и на крейсерской скорости на больших высотах.
Избыток мощности турбокомпрессора используется для привода вспомогательного генератора собственных нужд самолета/вертолета, а выхлоп - для увеличения реактивной тяги электрического турбовентилятора.  Тяговый кпд такой установки может достигать 65% при полете на высоте 11000-12000 м и скорости 0.8-0.9 скорости звука.

https://www.researchgate.net/publication/300470286_Energy_Self_Sufficient_Aircrafts_Can_Become_Reality_through_New_Propulsion_Design_Approaches

Проект электрического мотокомпрессорного реактивного двигателя с утилизацией тепла высокотемпературного топливного генератора на авиакеросине.

https://www.researchgate.net/publication/311131309_MAAT_CruiserFeeder_Airship_Design_Intrinsic_Stability_and_Energetic_Flight_Model/download

Дирижабль с электрическим гибридным мотокомпрессорным двигателем.


http://hdl.handle.net/2060/20120016423

Расчет технических характеристик вертолета Робинсон- 22 при установке электропривода с питанием от литий-ионных аккумуляторов и водородного топливного генератора.


https://leehamnews.com/tag/electric-aircraft/ - 12 статей о расчете пассажирских турбовинтовых и турбовентиляторных самолетов с электрическим и гибридно-электрическим приводом от аккумуляторов/топливных генераторов.



https://repository.asu.edu/attachments/170643/content/Nesheiwat_asu_0010N_15959.pdf

Дипломная работа - водородный топливный генератор как источник электроэнергии для электровертолета



https://www.ideals.illinois.edu/bitstream/handle/2142/92836/CHEN-THESIS-2016.pdf
Расчет конструкции авиационного  высокооборотного синхронного электродвигателя весом 70 кг и мощностью 1 МВт -1360 лс!

https://www.energytech.org/wp-content/uploads/ET2016Presentations/ET16-4F210MWRingMotorCantemir.pdf

Проект кольцевого безредукторного асинхронного авиационного электродвигателя мощностью 18500 лс и весом 665 кг , встроенного в турбовентиляторный реактивный двигатель пассажирского самолета.




Сейчас разрабатывается очень много проектов самолетов, вертолетов, мультикоптеров, конвертопланов и прочих летательных аппаратов с электрическим и гибридно электрическим приводом.
Если есть необходимость написать качественную дипломную работу, то можно найти больше тысячи статей, проектов, диссертаций на эту тему на английском языке. На русском - практически ничего нет.

[Лёха Электроеропланов]

Думаю интересен электропривод рулевого винта, или фенестрона.  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD

[pashist]

И по какой специальности, добрый молодец, сейчас такие дипломы пишут??

Я очень надеюсь, что какой-нибудь менеджмент.


В голову подкинули идею от двигателя раскрутить генератор

И вы закончили авиационный ВУЗ?