Электосамолет - уже реальность

Автор Тигран, 13 Фев. 2008 в 00:46

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Тигран

Авиетка E-Flight отказалась от топлива и выбрала розетку
30 июля 2007, membrana (staff@membrana.ru)

Это — серийный Waiex с ДВС. Как видите, он щеголяет языками пламени на бортах, нарисованными в районе выхлопной трубы. Но сжигать нефтяное топливо сейчас чуть ли не моветон, и потому производители аппарата перевели его на электричество (фото Sonex).

Представьте удивление техников на аэродроме, когда пилот только что приземлившегося спортивного самолёта начнёт расспрашивать их не о расположении заправочных шлангов, а о месте нахождения электрической розетки. Заряжать свой летательный аппарат, словно какой-нибудь сотовый телефон – разве не фантастика?
На ежегодном авиашоу ассоциации экспериментальных летательных аппаратов в Ошкоше (EAA AirVenture Oshkosh) американские компании Sonex Aircraft и AeroConversions Products объявили об официальном старте инициативы E-Flight.
Букву "Е" тут можно трактовать по-разному, и как "электрический", и как "безопасный для окружающей среды" и как "этанольный", и как "эффективный" — всё будет правильно, так как это и есть главные цели инициативы: разработка и испытание технологий и агрегатов, которые позволят небольшим самолётам летать либо на экологически "правильном" спирте (чистом, или в виде смеси E85), либо вовсе без топлива — на электричестве из розетки.
Главные действующие лица — Джон Монэ (John Monnett), основатель Sonex, и Пит Бак (Pete Buck), штатный инженер знаменитой группы Skunk Works, подразделения передовых проектов компании Lockheed Martin, и, по совместительству, главный инженер Sonex. Сначала — пару слов об этаноле. В последнее время автостроители по нему буквально с ума сходят (вот пример). "Зелёное" же топливо, как-никак. А авиастроителей из Sonex он интересует не только из-за экологической чистоты, но и из-за очень высокого октанового числа, которое позволит поднять степень сжатия ДВС и, соответственно, повысить его КПД и улучшить экономичность самолёта.
Сейчас Sonex и AeroConversions экспериментируют с переделанным серийным движком AeroVee 2.0, обычно кушающим авиационный бензин. А ведь и в штатном варианте лёгкий самолётик Sonex (это одна из нынешних моделей компании Sonex, названная так же) с мотором AeroVee имеет расход горючего менее 5,6 литра на 100 километров, на скорости 241 километр в час.
Однако перевод авиационной техники на этанол — не главная часть инициативы E-Flight. Куда важнее попытка внедрения на серийные самолёты электрической тяги.
В 1994 году, ещё до основания Sonex (в 1997-м), Монэ и Бак придумали концепцию лёгкого одноместного спортивного самолёта, заряжаемого от розетки, который должен был установить рекорд скорости для аппаратов такого типа.
Бак даже выполнил технико-экономическое обоснование для этого проекта, получившего название Flash Flight, из которого (обоснования) следовало, что электрический самолёт можно будет построить даже из имеющихся на рынке компонентов, но параметры его окажутся удручающими. Скорость, возможно, и будет рекордной для самолётов на электричестве, но зато продолжительность полёта едва ли превысит 10 минут.
Вероятно, потому Flash Flight так и не был построен. Теперь, с бурным развитием ключевых для этой идеи областей техники: литиевых батарей и мощных (но компактных и лёгких) электромоторов мечта о "полётах из розетки", была возрождена в новом проекте — том самом E-Flight.


Силовая установка E-Flight. Контроллер ещё не готов, потому показан нарисованным ящичком (иллюстрация Sonex).
В качестве базы для электрической модели изобретатели взяли лёгкий спортивный самолёт Waiex, выпускаемый всё той же Sonex. Его масса (пустого) составляет всего 280 килограммов.
Из Waiex новаторы удалили ДВС и топливный бак, заменив на электромотор и блок аккумуляторов. Данный необычный аппарат ещё не летал. Но его расчётная максимальная скорость составляет 209 километров в час, а продолжительность полёта на одной зарядке — 25-45 минут, в зависимости от скорости.
Не все компоненты нового самолёта готовы — часть ещё находится на стадии проектирования или испытаний. А что уже есть?
Инженеры из Sonex и AeroConversions, совместно с Бобом Баучером (Bob Boucher) из компании Astro Flight, разработали и создали опытный образец авиационного тягового электромотора с выдающимися параметрами.
По виду Sonex сравнивает его с 35-унцевой банкой кофе. Правда, весит такая банка вовсе не килограмм, а 22,7 килограмма. Зато энергетические параметры таковы, что любой кофе позавидует. Столь небольшой, в общем-то, и лёгкий мотор (бесколлекторный, 3-фазный, с кобальтовыми магнитами в роторе) рассчитан на напряжение 270 вольт и ток в 200 ампер, а его КПД превышает 90%.
Мотор спроектирован как модульная масштабируемая система. Он составлен из секций, число которых можно менять, изменяя мощность разных версий этого двигателя.
Питать этот агрегат будут литий-полимерные батареи (из числа самых совершенных и доступных на рынке). Они разместятся в 10 оригинальных "коробках безопасности", по 8 батарей в каждой коробке.


Опытный прототип E-Flight со снятым обтекателем. Красная "банка" — 54-киловаттный электромотор. Чёрный корпус скрывает "слоты" для 10 изолированных ящиков с литиевыми батареями. Один такой ящик виден (красного цвета), остальные не установлены (фото Sonex).
Батареи поставляют ток (или заряжаются), а также уравновешивают свой заряд между собой, используя пучок проводов, что идёт в блок управления. Собственно он является одной из самых сложных частей комплекса.
Авторы самолёта посчитали, что на рынке нет контроллеров для электромоторов и зарядных систем для батарей, по своим параметрам (перевариваемая мощность, отнесённая к весу устройства) достаточных для птахи E-Flight. А если кто такую штуковину смог бы поставить на заказ, то цена была бы заоблачной. Потому партнёры по проекту решили создать такой блок сами, хотя и в содружестве с рядом специалистов по электронике.
Интересно, что боксы или коробки с батареями позволяют этим батареям легко расширяться или сжиматься по мере нагрева или охлаждения. Эти же корпуса отвечают за охлаждение батарей. Изнутри они заполнены специальной "охлаждающей пеной" (как она работает — авторы системы не уточняют), снаружи же каждая коробка охлаждается подводимым извне потоком воздуха (на корпусе выполнены рёбра охлаждения).
Но и этого создателям электросамолёта показалось мало. Для пущей безопасности они предусмотрели возможность безвредного (для машины) взрыва (или возгорания) части литиевых батарей (все помнят истории со взрывающимися ноутбуками?). Причём продукты взрыва должны быть выброшены через специальное окно в корпусе прочного и огнестойкого бокса. Окно это соединено с небольшим выпускным коллектором. Таким образом, пожар внутри любого из 10 ящиков не должен привести к возгоранию всего летательного аппарата.
Надо также добавить, что боксы с батареями, если потребуется, могут быть легко сняты с машины и заряжены индивидуально. Это также повысит удобство и безопасность эксплуатации такого самолёта.
Следующее поколение литиевых аккумуляторов, которое уже на подходе, должно обеспечить электросамолёту часовой запас хода, передаёт Aero-News Network.


Создатели опытной машинки не скрывают амбиций: на борту E-Flight нарисована молния и надпись Spirit of Future Flight — "Дух полёта будущего" (фото Sonex).
Но что насчёт появления такого замечательного аппарата в продаже?
Представитель Sonex Марк Шейбл (Mark Schaible) отмечает, что компания не намерена заранее устанавливать какие-то сроки, но в то же время не хочет затягивать проект слишком надолго.
При этом цель E-Flight — появление в портфеле Sonex серийного электрического самолёта, который был бы не дороже обычных (с ДВС) аппаратов того же класса (лёгкие спортивные).
Пусть даже запас хода и "максималка" у электрической модели будут скромнее, чем у его чадящих собратьев. Зато удовольствие от почти бесшумного полёта – куда выше.

Ссылка на статью:
http://www.membrana.ru/print.html?1185817200
Боишься - не делай,делаешь - не бойся!(Чингисхан)

Creator

учитывая, что в авиомеделестроении (ине только авио) электротранспорт уже напрямую конкурирует с бензо, даже в классе вертолетов, реальное, а не только заявленое, воплощение "взрослого" электросамолета не за горами.

ведь хорошему планеру нужно не так много энергии в помощь - дойти до следующего восходящего потока. ну и солнечные батареи здесь явно "на высоте".

лет десять назад в Израиле планировали создание сверхвысотных атмосферных "спутников земли" на солнечных батареях с ресурсом лет в 5. писали ли об этом в открытой прессе, не знаю
Электромобиль будущее, электровелосипед рулит

Creator

а вообще, для такой модельки, больше бы подошла схема америкосского у-2, сбитого над Свердловском, ну уж никак не пикирующего бамбарбировщика времен Великой Отечественной войны, прозванного нашими "лапотником" ...
Электромобиль будущее, электровелосипед рулит

Artsem K


SMILE1

#4
Цитата: Robbie от 21 Дек. 2020 в 02:55прошло 12 лет.
как дела?
Примерно так:
https://www.youtube.com/watch?v=ObEFpCtdi4M
А если серьезно, то Yuneec International E430
https://youtu.be/Vxfsz95XHb0
серийно выпускается с 2012г. И купить его можно в том числе и в России.
Всего 100к$ и вы летчиг-кацманафт.
Non credo quia absurdum

Влад4242

#5
Цитата: SMILE1 от 21 Дек. 2020 в 09:20
Примерно так:
https://www.youtube.com/watch?v=ObEFpCtdi4M
...
Это как раз тот случай, когда вьетнамские ученые удачно клонировали илонамаска и что из этого получилось в итоге. И да, тапки, прибитые к вертолёту, убивают наповал.

Artsem K

Цитата: SMILE1 от 21 Дек. 2020 в 09:20
серийно выпускается с 2012г. И купить его можно в том числе и в России.
Всего 100к$ и вы летчиг-кацманафт.

на видео он как будто подвешен и не перемещается...ну да ладно.

дорого что-то.

edw123

Цитата: SMILE1 от 21 Дек. 2020 в 09:20
Примерно так:
серийно выпускается с 2012г. И купить его можно в том числе и в России.
Всего 100к$ и вы летчиг-кацманафт.
По 20кг тяги с винта 20см в диметре? :-\ Для безопасного полёта нужен как минимум двойной запас тяги, чтобы по инерции в землю не тормозить.

kommunist

Цитата: edw123 от 21 Дек. 2020 в 21:46По 20кг тяги с винта 20см в диметре? :-\ Для безопасного полёта нужен как минимум двойной запас тяги, чтобы по инерции в землю не тормозить.
Вы очень верно заметили про 20кг тяги с 20см диаметра винта %-)
Другими словами, это попросту невозможно, ну или мощность нужна несколько сотен киловатт. Также как мощность есть произведение крутящего момента на обороты, также и максимальная тяга винта есть произведение площади, охватываемой винтом на мощность мотора (хотя и не линейно). То есть при  площади охвата в 3-4 кв.м. мощности мотора уже достаточно  30-40к киловатт для отрыва человека от земли.

SMILE1

#9
Ребят, первое видео конечно шуточное.
Но судя по комментариям, зря вы математику прогуливали.
Специально для [user]Robbie[/user],  повторюсь - самолёт СЕРИЙНО выпускается и ОФИЦИАЛЬНО продается в том числе и в России. С ним есть куча видео, найдите себе среди них такие где он не "подвешен". И 100к$ для НОВОГО планера цена - огонь. Цесны дороже.
Non credo quia absurdum

kommunist

Цитата: SMILE1 от 22 Дек. 2020 в 15:33повторюсь - самолёт СЕРИЙНО выпускается и ОФИЦИАЛЬНО продается в том числе и в России. С ним есть куча видео, найдите себе среди них такие где он не "подвешен". И 100к$ для НОВОГО планера цена - огонь. Цесны дороже.
Да электросамолёты то есть, но, как и прежде, исключительно в виде игрушек. И проблему не решит даже многократно подешевевший литий за 10 лет.  Если бы его энергоёмкость возросла  примерно на порядок, тогда появились бы хоть какие-то практические применения электросмолётов. А сейчас максимум это электроавиатакси, то есть совсем недалеко, но даже тут не вижу решения проблемы, например зарядки. Если электрокар Тесла свои 85квт/ч полностью прокачивает пару раз в неделю, то электроавиатакси примерно ту же ёмкость будет вынуждено прокачивать каждые 2 часа! И это только 1-2 местное... По прежнему, в авиа альтернатива ДВС не проглядывается, тем более, что именно авиа (и водное тоже) применение позволяет получать максимальный кпд от ДВС (30-50%), в виду постоянной номинальной нагрузки, в полной противоположности авто и мото, где частичные нагрузки дают суммарный кпд ДВС всего около 5-10%, и лишь по трассе в идеальных условиях могут доходить до 30%

SMILE1

[user]kommunist[/user],  ну сами же себе противоречите. Вы же понимаете что такси это уже не уровень игрушек.
Вон велосипеды за 200 лет рынок такси так и не захватили. И мопеды не смогли и мотоциклы.
Отсюда вопрос кто из них на самом деле больше подходит под определение игрушек??
Non credo quia absurdum

kommunist

Цитата: SMILE1 от 23 Дек. 2020 в 15:17ну сами же себе противоречите. Вы же понимаете что такси это уже не уровень игрушек.
Вон велосипеды за 200 лет рынок такси так и не захватили. И мопеды не смогли и мотоциклы.
Отсюда вопрос кто из них на самом деле больше подходит под определение игрушек??
По диагонали читаете, что-ли? :-) Я и сказал что даже в авиаэлектротакси вижу неразрешимые проблемы, например с зарядкой. Остальные практические применения электро в авиа ещё менее реальны, даже в перспективе.

SMILE1

Хз. Самолёты летают, и судя по роликам именно как аэротакси между аэропортами.
Очевидно как-то они решили неразрешимые для вас проблемы.
Non credo quia absurdum

kommunist

Цитата: SMILE1 от 23 Дек. 2020 в 17:13Хз. Самолёты летают, и судя по роликам именно как аэротакси между аэропортами.
Очевидно как-то они решили неразрешимые для вас проблемы.
Не решили. Ключевые слова "будут" и "в случае успеха". То есть сети аэротакси нет нигде, при том что сами аппараты уже существуют несколько лет. Повторю проблему - полчаса полёта и последующий час зарядки (это минимум), при том, что вкачать надо под сотню квт/ч, то есть колоссальные количества энергии потребуются при сколько-нибудь массовом использовании.  А ведь даже для электромобилей, где энергопотребление раз в 10 ниже, не хватит существующих электростанций мира, если все с авто перейдут на электро. Осознаёте масштаб проблемы? И это я ещё не говорил о цене полёта, когда даже без учёта цены аппарата и лития, одна только цена электроэнергии (например 15руб за 1квт/ч в Германии) делает такой полёт исключительно развлечением для богатых.

tmiaer

Цитата: kommunist от 23 Дек. 2020 в 18:27А ведь даже для электромобилей, где энергопотребление раз в 10 ниже, не хватит существующих электростанций мира, если все с авто перейдут на электро.
Я бы так категорично не заявлял. Переход всех автомобилей на электро увеличит потребление электроэнергии на величину порядка 10-20%. А если учесть, что снизится потребление энергии всей отраслью добычи, переработкии и транспортировки топлива, то итоговая цифра окажется не такой уж и страшной.
Тем более, что одномоментно этот процесс ну никак не произойдёт. Десятки лет на это потребуется. А если пойдёт тенденция, то там и мощности подтянутся.

Artsem K

Цитата: tmiaer от 24 Дек. 2020 в 01:35
...



в 3 раза не хотели?

и сомневаюсь, что добыча проще.

с таким кпд нафиг эти мобили и самолеты.

пусть сначала возобновляемую энергетику разовьют.


удельный

Цитата: kommunist от 23 Дек. 2020 в 18:27не хватит существующих электростанций мира
Разве есть проблема построить ещё угольных, газовых, атомных электростанций?
Одна АЭС может работать где угодно, и выдавать хоть ГВт электричества. Вопрос в плотности их расстановки. Ну и конечно время и деньги на строительство.

Добавлено 24 Дек. 2020 в 14:30

Цитата: kommunist от 23 Дек. 2020 в 18:27одна только цена электроэнергии (например 15руб за 1квт/ч в Германии) делает такой полёт исключительно развлечением для богатых.
Немцы позакрывали все свои АЭС из-за чокнутых зеленых. Откройте их обратно, и цена на электричество упадет.