Возможно ли рекуперировать энергию приземляющегося самолета, используя салазки для взлетно-посадочной полосы с рекуперативным торможением?

То, что вы предлагаете, может быть технически возможно, но это не делает его хорошей идеей.

Однако любые выгоды были бы ничтожными по сравнению с огромными затратами, требуемыми экстраординарными инженерными усилиями и ужасающим риском того, что что-то пойдет не так.

Аэропорты имеют длинные и широкие взлетно-посадочные полосы по уважительным причинам. Авиалайнеры не приземляются в одном месте. Ваши «сани» должны быть очень широкой и очень длинной платформой.

Сани должны быть в состоянии выдержать вес большого авиалайнера , когда он приземлится . Большой самолет может повредить бетонную взлетно-посадочную полосу. Сани должны быть необычайно прочными.

Ваша платформа должна будет очень быстро разогнаться с нуля до скорости приземляющегося авиалайнера; если вместо этого он заставит самолет слишком быстро замедляться, он оторвет куски самолета или конечности и головы пассажиров.

Удачи в разработке и производстве этого огромного, прочного и очень легкого снегохода.

(Возможно, вы сможете спроектировать салазки так, чтобы они соответствовали скорости приближающегося самолета. Это решило бы некоторые проблемы, но только за счет введения некоторых еще более захватывающих новых, таких как только что построенный самый большой и смертоносный рельсотрон в мире.)

Что произойдет, когда что-то пойдет не так? Теперь у вас есть бесколесный авиалайнер, который находится в затруднении, на посадочной скорости, а также огромные сани, которые также могут двигаться со скоростью 300+ км/ч. Я даже не хочу быть в том же городе, не говоря уже о том же аэропорту.

Что вы получите? Не так много на пути экономии энергии от рекуперативного торможения; Энергозатраты на содержание машин, способных справиться с такими дикими эффектами торможения, в любом случае значительно их перевесят.

И вообще, рулежка хороша для авиационных двигателей, потому что позволяет им прогреться перед работой на полную мощность (может быть, даже хороша для них после приземления, чтобы дать им возможность медленнее остывать).

Итак, хорошая идея, но в данном случае колесо, которому более 5000 лет, является изобретением, более подходящим для посадки авиалайнера.

Чтобы поставить несколько цифр вокруг ответа @Harper. Согласно этой странице , 737-800 имеет максимальную посадочную массу 144 000 фунтов (65 000 кг) и посадочную скорость 155 узлов (~80 м/с). Это E = 0,5 мВ ^ 2 = 0,5 * 65000 * 80 ^ 2 = 208 МДж энергии. 1 кВт-час составляет около 3,6 МДж, поэтому мы говорим о 57 кВт-часах. кВт-час электроэнергии продается примерно за 10 центов. Таким образом , при посадке реактивного лайнера энергия стоит около 5,7 доллара , если предположить, что ваша система эффективна на 100%. Принимая во внимание потери эффективности, вы, вероятно, говорите о 2,80 доллара . Это настолько мало по сравнению со стоимостью системы, что оно того не стоит.

(изменить: изначально убрал коэффициент 1/2 в расчете энергии, так что это даже меньше денег, чем я изначально сказал).

При посадке - в этом нет энергии - самолеты не такие тяжелые. Если вы думаете, что там содержится энергия на 1000 долларов , забудьте об этом... Боинг 737 может стоить 1 доллар. Это включает в себя ускорение платформы до встречи с самолетом, аэродинамическое сопротивление платформы и самолета, сопротивление качению и сопротивление качению. абсолютная сложность хранения 50 МВт всплеска энергии, который вы получите, поймав загруженный 747. Один только аккумулятор - было бы намного дешевле заплатить за дополнительный ветряк на ветряной электростанции, нарисовать «Аэропорт Данцига» на лопастях и назовите это сделанным. Учитывая жалкую отдачу, крайний риск безопасности, связанный с ловлей самолета на выдвижной платформе, того не стоит. Провода разрядника помогли бы на всех фронтах, но энергии там всего на пару баксов.

На самом деле настоящей победой для такой платформенной системы были бы наземные операции. Самолет самостоятельно приземляется, на высокой скорости уходит, чтобы освободить взлетно-посадочную полосу для движения, выруливает на платформу и глушит двигатели. Затем платформа перемещается к перрону или воротам. Это решает одну из самых больших проблем безопасности в авиации: игра на земле, давая положительный контроль над движением в стиле железной дороги. Это также сэкономит тонну топлива, потому что самолет не будет раскручивать двигатели почти до взлета и выключит их сразу же при посадке, что сократит время работы двигателя и интервалы капитального ремонта.

Я не знаю, как бы я отнесся к использованию платформы для взлета, выигрыш в безопасности будет заключаться в положительном управлении движением (но не в этом) и катапультировании в воздух до точки принятия решения V1. Но многое может пойти не так.

Платформа будет питаться от индукции, щелевых рельсов (например, тележки постоянного тока) или сбора поверхностного тока и будет иметь на борту «стартовую тележку», которая может обеспечивать резервное питание, HVAC и отвод для запуска двигателя.

Как уже упоминалось, существует проблема с точки зрения того, что вы получите взамен, а также сложности и стоимости постройки саней, чтобы поймать самолет. Но есть и другие проблемы, на которые повлияет такое изменение. После этого у вас возникнут проблемы с перемещением самолета; После приземления вы держите самолет на салазках и перемещаете его (что требует много энергии, изменений в инфраструктуре, проблем с пропускной способностью, если у вас заканчиваются сани) или вы снимаете самолет с саней, и если да, то как? Пандусы могут работать, но занимают много места, чтобы избежать крутых подъемов, и также может быть штраф по времени по сравнению с более традиционным наземным парком такси.

Маловероятно, что сани могут повторно использовать взлетно-посадочные полосы как есть, поэтому вам, возможно, придется построить отдельные взлетно-посадочные полосы для самолетов, приземляющихся на салазках, и для самолетов, приземляющихся обычным способом или взлетающих. Смогут ли самолеты пересечь взлетно-посадочную полосу? В противном случае некоторые аэропорты будут (мягко говоря) ограниченными, так как может не хватить места для строительства рулежных дорожек. И в любом случае время руления увеличится, если вы не сможете пересечься, если только вы не построите взлетно-посадочные полосы на санях вдали от всего остального (увеличение стоимости, поскольку вам нужно больше места для аэропорта).

В некоторых частях мира погода колеблется от -30°C с большим количеством снега и ветра до +30°C с большим количеством воды. Как сани справятся с этим, не сломавшись? Что делать, если сани ломаются во время приземления; как это повлияет на самолет, сидящий сверху?

Это всего лишь несколько мыслей, которые у меня возникли в результате прочтения того, что написали другие. Все упирается в стоимость. Сложность сама по себе не является проблемой, но более сложная система также будет иметь более высокие требования к обслуживанию и больше режимов отказа, что приведет к увеличению стоимости. И хотя сегодняшняя система не идеальна, сочетание стоимости, сложности и гибкости лучше, чем что-либо еще, о чем до сих пор думали или тестировали.