Что Илон Маск имеет в виду под «электрическим реактивным двигателем»?

реактивный самолет

• быстрый поток жидкости или газа, вытесняемый из небольшого отверстия

Реактивный двигатель — это двигатель, который использует реактивный двигатель для движения. Как правило, это «быстрый поток газа», в котором газом является воздух. На самом деле, мы могли бы считать реактивным двигателем почти любой авиационный двигатель, но это зависит от того, насколько «быстрым» должен быть воздух, прежде чем он станет реактивным.

В типичном реактивном двигателе, как мы определяем его сейчас, струя создается за счет сжигания топлива и воздуха... но это не обязательно. Электрический реактивный самолет будет просто использовать электродвигатель для создания быстрого потока воздуха.

Будет ли это действительно «реактивный» двигатель? Это зависит от того, насколько быстр воздух, но большинство людей считают «реактивный» быстрый, мощный и надежный тип самолета, так что это больше связано с маркетингом, чем с чем-либо еще. Electric Prop или Electric Plane звучит не так круто, как Electric Jet... (Хотя я бы сказал, что ElectroJet/ElectroProp/ElectroPlane — отличные названия, и Илон Маск подвел себя, не используя ни одно из этих названий)

Насколько я понимаю, использование слова "реактивный" здесь не имеет никакого отношения к типу двигателя, кроме как для исключения винтов без обтекателя.

Он используется как синоним самолета , сохраняя при этом привлекательность современных реактивных лайнеров, в отличие от винтовых самолетов, которые широкая публика часто считает «устаревшими». Эта же публика обычно не может отличить поршневой двигатель от турбовинтового или даже от винтовентилятора, так что это понятно.

Мое личное понимание или замечания г-на Маска таковы, что он хочет разработать «более электрический» или «полностью электрический» самолет, способный как к вертикальному взлету, так и к суперкрейсерскому полету на очень больших высотах, более вероятно, что позже.

Полностью электрический самолет использует батареи для хранения своей энергии, которая подается на электрические пропеллеры, вентиляторы, машущие крылья или любые другие устройства, преобразующие ее в тягу. С другой стороны, более электрический подход обычно содержит топливный бак, какой-либо двигатель внутреннего сгорания и генератор переменного тока для преобразования химической энергии топлива в электрическую энергию для метода электрического движения. Это связано с тем, что плотность энергии в любом виде авиационного топлива на порядки выше, чем у даже самых лучших современных аккумуляторов, поэтому возить топливо эффективнее, чем аккумуляторы.

ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ ВПЕРЕДИ

Мистер Маск — бизнесмен, а не инженер (он нанимает неплохих инженеров для выполнения инженерных работ, поскольку может себе это позволить). Поэтому, когда он дает интервью, считайте, что он занимается бизнесом, а не оспаривает детали своих идей.

Кроме того, хотя я думаю, что нет энтузиастов авиации, которые не хотели бы увидеть действующий, полностью электрический, сверхзвуковой авиалайнер с возможностью вертикального взлета и посадки, шансы на то, что это произойдет в ближайшие пару десятилетий без какого-либо серьезного прорыва в топливных элементах или технология аккумуляторов близка к нулю. Пока этого не произойдет, плотность энергии будет продолжать удерживать такие проекты в сфере интервью и 3D-рендеринга.

Есть примеры интервью, в которых Маск подробно описывает свои намерения.

По его мнению, главным преимуществом самолета была бы способность выполнять полет на большой высоте в условиях, когда двигатели, требующие для сгорания атмосферного кислорода, не могли работать, таким образом, он мог бы двигаться быстрее с меньшим сопротивлением.

Он также говорит о карданных двигателях для управляющих поверхностей и использовании их для обеспечения возможности вертикального взлета и посадки.

Самой большой проблемой сейчас является удельная мощность, чтобы он вообще существовал, но с точки зрения дизайна, я не уверен, что было бы разумнее оставить ваши управляющие поверхности ТОЛЬКО двигателям. Самое большое преимущество наличия хвостов, уток и т. д. заключается в том, что в случае отказа двигателя вы не превратитесь в кирпич.

А также на больших высотах, около (по крайней мере, выше 20 км) 40-60 км, я полагаю, вам могут понадобиться RCS, такие как системы управления, в качестве резерва.

Но, переходя к «реактивной» части, я считаю, что это именно то, что вы о ней думаете, «турбовентилятор» с ядром, приводимым в действие двигателем и на карданном подвесе.

Возможно, он имеет в виду электростатический жидкостный ускоритель . Г-н Маск или его инженеры являются подходящими сторонами, чтобы прояснить, что он имеет в виду. Это может быть ТРД без турбины (= просто вентилятор).

Я знаю, что он доказал, что скептики ошибались в отношении автомобилей с электрическим приводом, но в вопросе о сверхзвуковых самолетах вертикального взлета и посадки с электрическим приводом я остаюсь скептиком. Я был бы очень рад увидеть более подробный и жизнеспособный дизайн.

Насколько я знаю, это было гипотетическое предложение для самолета, использующего карданные электродвигатели, позволяющие ему перенаправлять тягу для полетов вертикального взлета и посадки. Что касается сверхзвуковой части, это будет сложной задачей для Маска. До сих пор был запущен в производство только один мало-мальски успешный сверхзвуковой СВВП, и это F-35B. Он был почти мертворожденным из-за проблем с весом и сложностью, может зависать только с менее чем 40% общего внутреннего топлива, и еще неизвестно, сможет ли сложная система подъемного вентилятора работать в условиях реального боя. Я могу представить себе трудности технического проектирования, связанные со всем этим и созданием ПОЛНОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО самолета, что заставляет меня думать, что глаза Маска намного больше, чем его живот.

ОБНОВЛЕНИЕ. Еще одна идея, которая пришла мне в голову при проектировании сверхзвукового вертикального взлетно-посадочного аппарата, подобного этому, — это гибридная двигательная установка с использованием карданного электропривода с канальным вентилятором / холодным диффузором для полета с подъемной силой и ускорением в сочетании с химическим прямоточным воздушно-реактивным двигателем для высокоскоростного полета. Это было бы более выгодно, чем полностью электрическая система, и может быть реализовано в ближайшем будущем. Потребовалась бы довольно мощная система электропривода, чтобы разогнать корабль до 400-500 KIAS, необходимых для того, чтобы прямоточные воздушно-реактивные двигатели стали эффективными.

ДРУГОЕ МНЕНИЕ

Проработав в аэрокосмической отрасли инженером-конструктором 12 лет, я хочу поделиться с вами небольшой мудростью в этом бизнесе.

В социальных сетях полно причудливых концепт-артов и компьютерной графики, но очень мало реального летного оборудования, которое когда-либо увидит свет.

Самолеты являются ЧРЕЗВЫЧАЙНО сложными транспортными средствами в их нынешнем состоянии для проектирования и производства, требующими миллиардов долларов и тысяч человеко-лет для реализации. Увеличьте сложность этой конструкции, пусть даже тривиальными способами, и вы резко увеличите расходы и рискуете превратить предприятие в мертворожденного, запутавшегося в собственной сложности.

Маск, как сказано выше, является предпринимателем и гением программного обеспечения, а не инженером. Его система PayPal была блестящей, но я не могу сказать то же самое о SpaceX или его нынешней бесполезной работе с Hyperloop, где работа по проектированию, кажется, передается студенческим командам дизайнеров, и даже малейшие усилия не привели к реальной проблеме проектирования безопасного эвакуированного туннеля для этого. вещь, чтобы работать, и все это со смехотворно нереалистичным ценником.

Всякий раз, когда кто-то предлагает такую ​​конструкцию, задайте себе один вопрос: если это было так просто, почему Boeing/Lockheed/Northrop Grumman/Bombardier/Sukhoi/Chengu/Textron/Embraeer/Mitsubishi не проектируют аналогичные автомобили за меньшие деньги, чем у них сейчас? экономия на масштабе на их стороне для таких типов проектов? Обычно это очень быстро выявляет причины, по которым такой дизайн не будет работать.