Турбоэлектрический двигатель против турбовентилятора с высокой степенью двухконтурности, конфигурация которого. казалось бы более эффективным? (жидкое водородное топливо)

Будет турбоэлектрическая конфигурация с использованием 2 турбовентиляторных двигателей в качестве генераторов на 150 человек. самолет более эффективен, чем турбовентиляторный двигатель с очень высокой степенью двухконтурности, который сжигает водород?

Если нет, то почему все такие компании, как Airbus, Rolls Royce, Safran и другие, работают над этим?

Кроме того, зачем им просто использовать свои турбовентиляторы Highby pass, чтобы не вкладывать миллиарды, а также иметь очень высокую эффективность и меньшее загрязнение (CO 2 , Nox и т. д. ) ?

Если мы можем спорить о 15-летней перспективе, какое решение было бы лучшим? И почему?

Это называется гринвошинг . Все в отрасли знают, что водородные и электрические двигатели непрактичны для авиалайнеров, но пресса, проснувшиеся активисты и политики не слушают, но думают, что знают это лучше. Отсюда и театр.
@Peter Kämpf - можете ли вы указать источник непрактичности, о котором знают все в отрасли. Или может быть аналогия с использованием бензинового двигателя для приведения в действие самолета в 1900 году?
@Frog Простая физика кажется неубедительной, так почему бы вам не прочитать некоторые ответы здесь?
@Peter Kämpf - без неуважения к вашему положению на этом форуме и в других местах, цитирование ваших собственных заявлений как доказательства того, что все в отрасли что-то знают, не совсем убедительно. Я понимаю, что с современным состоянием физики не поспоришь, но, возможно, вы могли бы пояснить, считаете ли вы, что электрические авиалайнеры когда-либо будут жизнеспособными; если так, то из этого следует, что предпринимаемые усилия в этом направлении оправданы.
@Frog Я связался с вопросами, а не с ответами. Также не стесняйтесь читать мнения других. Я не сдерживаю тебя. Теперь вы спрашиваете, будут ли когда-нибудь жизнеспособны электрические авиалайнеры. Исходя из первых принципов, источник энергии, который использует ресурсы, легко доступные в месте потребления, всегда будет лучше, чем тот, который должен нести с собой всю энергию. Таким образом, электрический авиалайнер может однажды стать жизнеспособным, но всегда будет в невыгодном положении по сравнению с тем, который использует химическую реакцию с кислородом. Что касается разработки: приложите усилия к тому, чтобы они окупились быстрее, например, к электромобилям.
@Peter Kämpf - как бы я не решался продолжать трясти это конкретное дерево, возможно, вы приравниваете электроэнергию к мощности батареи? Что-то вроде этанолового топливного элемента действительно будет постепенно избавляться от своего топлива в полете. Хотя я отмечаю, что ОП спрашивает о турбоэлектрической силовой установке, которая могла бы работать на обычном реактивном топливе.

Ответы (1)

Турбоэлектрические конфигурации не дают каких-либо существенных преимуществ для коммерческих авиалайнеров.

  1. Авиационные двигатели имеют чрезвычайно высокую удельную мощность. Они будут сильно ухудшены за счет добавления двигателей и генераторов.
    Например, RR T406 предлагает мощность более 10 кВт/кг. Большие турбовентиляторы еще лучше. Большинство электрических генераторов и двигателей хуже . Лучшие имеют одинаковую удельную мощность, но так как они только передают мощность, это увеличивает вес системы двигателя в 2,5-3 раза.

  2. Крылья уже являются оптимальным местом для генератора и движителя.
    Вам нужен тяжелый двигатель там, где создается подъемная сила, а это крылья. Вы хотите, чтобы ваши двигатели были подальше от фюзеляжа, а это либо крылья, либо хвост. Таким образом, нет необходимости перемещать мощность на какое-либо расстояние.

Водород является подходящим топливом для турбовентиляторных двигателей и не требует никаких других промежуточных устройств для преобразования его в тягу.

В гибридных авиалайнерах нет существенной потребности , так как нет остановок для восстановления энергии в полете.

Вес означает расход топлива. Двигатели тяжелые: например, в A320neo они занимают 14% веса. Увеличение его в 2,5 раза сделает самолет тяжелее на 20%. После добавления полезной нагрузки и неиспользуемого топлива это приводит к увеличению расхода топлива на 15%, если двигатели и генераторы работают идеально эффективно.

Поскольку они не совсем эффективны, наивная замена приведет к еще большему расходу топлива. Это можно было бы компенсировать за счет усовершенствования размера, скорости и размещения движителя, но в конечном итоге турбоэлектрический самолет будет менее эффективным , чем аналогичный турбовентиляторный самолет.

Что касается самого водорода, то это не лучшее авиационное топливо. Тем не менее, это можно использовать. Общая энергоэффективность будет хуже из-за потери пространства кабины баками. Можно ли это компенсировать чистым производством — вопрос, не относящийся к авиации.

Несмотря на это, 15-летний горизонт настолько короток, что можно с уверенностью сказать, что водородные, электрические или гибридные авиалайнеры будут не более чем концепциями и экспериментами в этот промежуток времени. 75 лет, это может быть темой для обсуждения на соответствующих сайтах.