Электрический самолет - двигатели гибридного / двойного типа, как это будет работать?

Если у вас есть самолет с электрическими винтами для взлета и посадки, и у вас есть турбовентиляторный/реактивный двигатель для достижения более высоких скоростей в крейсерском режиме. Например, электрические пропеллеры могут развивать скорость до 250 миль в час, а турбовентиляторные — до 550 миль в час.

  1. Выключаете ли вы электрические пропеллеры или оставляете их включенными?
  2. Они работают в связке?
  3. Каково влияние на пропеллеры, когда турбовентилятор достигает скорости 550 миль в час?
  4. Добавляется ли тяга, если работают оба двигателя?
имхо, что может иметь смысл, так это обратное: реактивный для взлета (высокая тяга) и электрический для крейсерского полета (умеренная тяга), но эта электроэнергия должна откуда-то поступать, а с нынешними технологиями мы и близко не полезны.
Вы на самом деле проверяли, не будет ли работать один набор винтов на протяжении всего полета? Как обсуждалось несколькими людьми в вашем предыдущем вопросе по этой теме, хорошо спроектированный канальный вентилятор может работать как при взлете на уровне моря, так и при крейсерском полете на высокой скорости на соответствующей высоте. Современные турбовентиляторные двигатели сегодня справляются с обеими задачами, разница только в электроэнергии.
После размышлений, основываясь на всех ответах (спасибо всем), я хочу, чтобы был обычный турбовентилятор с передним вентилятором, который мог бы запускаться от электричества, а когда он поднимался в воздух, включался шумный сердечник турбовентилятора, который затем мог бы управлять передним вентилятором. тоже вентилятор. Опять же, я понимаю, что не использовать основную тягу во время взлета контрпродуктивно, однако моя главная цель - бесшумный взлет, а не шумный взлет. Некоторое время приходится страдать экономике за комфорт людей, проживающих вблизи аэродромов.
@Arturo Прежде всего, электродвигатели не бесшумны. Во-вторых, большая часть шума исходит от потока воздуха и вращающихся деталей, а не от самого процесса горения. Это все равно произойдет с предлагаемым вами электрическим двигателем для той же номинальной тяги. В-третьих, если вам не нравится звук реактивных двигателей, не двигайтесь рядом с аэропортом. Это гораздо более простое решение, чем тратить миллиарды долларов на проектирование, производство и техническое обслуживание при одновременном снижении безопасности.

Ответы (3)

B - 36 Peacemaker имел 6 радиальных двигателей, приводящих в движение 6 винтов, И 4 реактивных двигателя в 2 гондолах . Реактивные двигатели использовались для взлета и «рывка» над целью. Реактивные двигатели были выключены во время крейсерского полета, поскольку они потребляли значительно больше топлива, чем поршневые двигатели.

Таким образом, в прошлом они делали гибридные самолеты с винтовым и реактивным двигателем, хотя и не электрические.

Чтобы ответить на ваши вопросы:

  1. Вы, вероятно, хотите заглушить пропеллеры и убить электродвигатели. Если пропеллеры могут разогнать вас только до 250 миль в час, оставив их вращаться в воздушном потоке, когда работают реактивные двигатели, это добавит сопротивления, что только ухудшит вашу крейсерскую скорость и/или увеличит расход топлива.

  2. Они работают только в сочетании со скоростью НИЖЕ той, на которой может двигаться ваш реквизит (например, 250 миль в час в вашем примере). Кроме того, если вам нужна скорость, вам лучше обойтись без реквизита.

  3. На скоростях, превышающих те, которые могут обеспечить пропеллеры, они, по сути, становятся маленькими ветряными мельницами. И не очень эффективные.

  4. См. 2.

Что БЫЛО бы полезно в качестве «гибридного» самолета, так это бензиновый двигатель, вращающий винт, с добавлением электродвигателя между двигателем и винтом. Электродвигатель мог обеспечивать дополнительную мощность во время взлета и функционировать как генератор/тормоз пикирующего винта во время спуска. В случае отказа бензинового двигателя узел пропеллера/электродвигателя можно отсоединить от бензинового двигателя, что даст вам временную мощность для маневрирования и безопасной посадки. Бензиновые двигатели в самолетах, как правило, очень надежны, но когда они ДЕЙСТВИТЕЛЬНО выходят из строя во время взлета или посадки, наиболее уязвимых частей полета, результаты могут быть катастрофическими. Таким образом, бензиново-электрический гибрид будет бесполезен во время крейсерского полета, но МОЖЕТ улучшить фактор безопасности в наиболее уязвимых частях полета.

Какое сопротивление создает флюгерный винт? Спасибо.
Такой гибридный конфиг был бы интересным вариантом для V22 Osprey — при отказе одного двигателя переключать электродвигатель на другой стороне в режим генератора. Это устраняет механическое перекрестное соединение, которое в настоящее время необходимо для посадки после отказа одного двигателя.
@MSalters - было бы еще интереснее, если бы на гондолах законцовок крыла были только электродвигатели, а где-то в фюзеляже - какой-то «внутренний» двигатель. Нечто подобное может сделать уменьшенную и легкую версию такого самолета доступной для «простых смертных». Как я :-)
@Urquiola для самолета размера / миссии ATR-72 я обнаружил, что оперенные заблокированные пропеллеры (диаметром около 13 футов) добавляют только около 10-12 единиц сопротивления на скорости 0,45 Маха, 20 км/ч.

Гибрид просто не имеет смысла на самолете по той же причине, по которой турбовинтовой двигатель имеет смысл на самолете, а турбовальный двигатель не имеет смысла на автомобиле. У автомобилей быстро меняющаяся нагрузка, у самолетов нет. Также самолеты не тормозят в воздухе (часто), так что рекуперативные тормоза бесполезны. В целом, электродвигатель в гибридном автомобиле фактически используется для сглаживания нагрузки на двигатель внутреннего сгорания и позволяет ему работать на наиболее эффективных оборотах. В турбовинтовых двигателях переменный шаг делает то же самое, но намного лучше.

Я предполагаю, что нет текущих экспериментальных данных, чтобы ответить на вопрос о самолете с гибридным двигателем и дополнительным реактивным двигателем, но есть некоторые публикации о гибридных самолетах, такие как: «Упрощенный метод расчета расхода топлива гибридного электрического самолета». ', Р. Джаганнатх и др., на 50-й встрече AIAA/ASME/SAE, Форум по движению и энергетике, 2014 г.

Электрический самолет - двигатели гибридного / двойного типа, как это будет работать?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v