Может ли электрический двигатель обеспечить такие же характеристики, как реактивные двигатели современных самолетов?

Еще нет.

Чтобы посмотреть на самолет средней дальности, давайте возьмем за основу двигатель CFM56 или IAE V2500 . Эти двигатели развивают статическую тягу от 100 до 150 кН. В крейсерском режиме их тяга значительно ниже из-за низкой плотности на крейсерской высоте и из-за того, что они движутся со скоростью 0,8 Маха. Возьмем значение 25 кН - этого достаточно, чтобы вдвоем комфортно толкать планер класса А320 в разреженном воздухе на высоте.

Мощность, необходимая для создания такой тяги, равна силе, умноженной на скорость. Скорость при полете со скоростью 0,8 Маха на высоте 35 000 футов составляет 240 м/с, поэтому мощность, вырабатываемая одним двигателем, составляет 6,0 МВт. Теперь давайте посмотрим, насколько большим и тяжелым должен быть электродвигатель, чтобы непрерывно производить 6 МВт. Как вы можете видеть из связанной страницы Википедии, результаты повсюду. Большие промышленные двигатели имеют мощность менее 1 кВт/кг, поэтому наш двигатель будет весить более 6 тонн. Меньшие двигатели для электрических самолетов развивают мощность 10 кВт/кг, что соответствует соотношению мощности к весу турбовентиляторного двигателя GE90 , но они теряют часть этой мощности при увеличении размера. Помните, что даже при КПД 98% двигатель будет генерировать 120 кВт тепла — это необходимо убрать, а работа в разреженном воздухе не упрощает задачу.

С современными технологиями двигатель может развивать мощность от 2 до 3 кВт/кг — это означает, что двигатель, приводящий в движение наш гипотетический двигатель, весит от 2 до 3 тонн. Добавьте к этому вентилятор и обтекатель реактивного двигателя (нам не понадобится часть высокого давления и все турбины), но удвойте вес вентилятора, потому что нам нужно компенсировать недостающий высокоэнергетический основной поток. Это, возможно, будет весить 50% веса CFM56/V2500, поэтому нам нужно добавить еще 1,2 тонны.

Электродвигатель будет в два раза тяжелее заменяемых деталей. Прежде чем он сможет получить преимущество перед нынешними реактивными двигателями, ему еще предстоит проделать определенную работу, но у него есть некоторый потенциал, поскольку он не сбрасывает половину подводимой к нему энергии за борт в виде горячего, быстро движущегося и шумного газового потока.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Поскольку так много людей в восторге от того, что я опускаю аспект плотности энергии электрического двигателя, даже несмотря на то, что в вопросе явно хотелось оставить это без внимания, вот две вещи, которые следует учитывать. Плотность энергии — это только половина проблемы хранения электроэнергии.

1. Плотность энергии реактивного топлива составляет около 43 МДж/кг, в то время как литий-полимерные батареи не достигают даже одного МДж/кг. Но это сравнение основано на линейном мышлении — в действительности ток будет производиться либо высокоэффективной комбинацией турбины и генератора, либо топливными элементами, сжигающими водород с вдвое большей эффективностью, чем обычный реактивный двигатель. Поскольку водород содержит 142 МДж на килограмм, при удвоенной эффективности электрическому авиалайнеру потребуется всего 162 кг водорода на каждую тонну керосина в обычном реактивном самолете. Да, я знаю, даже тогда его громкость все равно будет проблемой.
2. Если используется какая-либо форма батарей, тот факт, что пустые батареи весят столько же, сколько и полные, является последним гвоздем в крышку гроба полета с батарейным питанием. В то время как ваш средний дальнемагистральный самолет приземляется с 60% своего взлетного веса , реактивному самолету с батарейным питанием придется тащить эти тяжелые батареи до конечного пункта назначения. Чтобы быть конкурентоспособными, эти гипотетические батареи должны иметь вдвое большую плотность энергии, чем керосин.

Двигатели хороши такими, какие они есть. Электрические двигатели могут быть быстрыми, мощными и эффективными. Я вижу две проблемы:

Во-первых, огромное количество энергии, потребляемой коммерческим самолетом. С одним двигателем, выдающим 200 кН, вам понадобится небольшая силовая установка, прикрепленная к самолету. Даже батареи были бы на 100% эффективны и могли бы хранить достаточно энергии, вам нужно сжигать большее количество топлива, чтобы зарядить их (вам потребуется МНОГО альтернативных источников энергии, чтобы соответствовать выдаваемой энергии).

Во-вторых, все дело в плотности энергии. Реактивное топливо с 34 МДж/л, батареи до 120 Втч/кг = 0,36 МДж/кг (согласно этому сайту ). Таким образом, вам нужно более чем в 100 раз больше места для хранения того же количества энергии.

Просто введите в поиск «электрический самолет», и вы получите список в основном небольших, сверхлегких или самоходных планеров, которым не нужно нести МНОГО энергии.

Есть один важный недостаток, который батареи всегда будут иметь по сравнению со сжиганием топлива для авиационных двигателей: вес остается постоянным. Авиалайнеры (особенно те, которые используются для дальнемагистральных полетов) сжигают большой процент своей взлетной массы в течение полета. Батареи, однако, постоянно сохраняют свою первоначальную массу. Это проблема по ряду причин:

1. Наиболее очевидная причина, по которой это проблема, заключается в том, что для полета требуется больше энергии. Даже если вы получите батарею, которая имеет равную плотность энергии реактивного топлива, а также стабильна (до чего мы в настоящее время довольно далеки), самолет должен будет нести всю массу батарей на протяжении всего полета. Таким образом, по мере продолжения полета на милю при полете с батарейным питанием будет расходоваться гораздо больше энергии, чем при полете на топливе, даже если батареи имеют ту же плотность энергии, что и топливо. Это также означает, что для того же диапазона потребуется еще большая масса батареи, поскольку дополнительная потребность в энергии должна исходить от батарей.

2. Другая большая проблема — максимальный посадочный вес. Многие авиалайнеры не предназначены для посадки с максимальной взлетной массой просто потому, что в этом нет необходимости. Это одна из причин, по которой топливо иногда необходимо слить или сжечь, прежде чем самолет, столкнувшийся с проблемой после взлета, сможет снова приземлиться. Однако с батареями вы все равно будете иметь взлетный вес при посадке, а это означает, что вам понадобятся более прочные шасси и шины, что означает еще больший вес и стоимость проектирования/производства. Это также означает, что вы будете приземляться быстрее (из-за лишнего веса), поэтому вам понадобится больше длины взлетно-посадочной полосы, чтобы приземлиться, а также тормоза, которые могут поглощать больше энергии. Кинетическая энергия самолета равна половине его массы, умноженной на квадрат скорости.

3. Несколько менее важная, но все же серьезная проблема заключается в более сильном воздействии на поверхность взлетно-посадочной полосы. Теперь, когда самолеты приземляются вблизи своей взлетно-посадочной полосы, поверхности взлетно-посадочных полос будут повреждаться быстрее, и их нужно будет чаще заменять и/или проектировать для большей нагрузки, чем сейчас. Это также, вероятно, означало бы, что самолет не сможет получить доступ к такому количеству взлетно-посадочных полос, которое мог бы использовать эквивалентный в противном случае самолет с топливным двигателем, пока эти взлетно-посадочные полосы не будут укреплены.

Конечно, вы можете начать выбрасывать аккумуляторные батареи по мере их разрядки, но это также (очевидно) имеет много проблем:

1. Для того, чтобы разрядить одни ячейки батареи раньше, чем другие, вы не сможете использовать все ячейки параллельно, что будет означать более высокие уровни потребляемой мощности на ячейку (и, таким образом, больше тепла, выделяемого в единицу времени на активную ячейку и т. д.). .)

2. Вам нужно будет спроектировать самолет, чтобы иметь возможность безопасно сбрасывать клетки. Это выполнимо, но потребует больших дополнительных затрат на проектирование и дополнительный вес.

3. Экологи будут не в восторге, если вы начнете повсюду разбрасывать огромные батареи. Как и владельцы недвижимости. Существующие химические вещества аккумуляторов уже довольно агрессивны, а химический состав аккумуляторов с плотностью энергии Jet-A, вероятно, будет еще более агрессивным, нестабильным и в остальном вредным для всего, на что он упал.

Самым большим преимуществом «перехода на электричество» является то, что электрические вентиляторы намного эффективнее, чем реактивные турбовентиляторы. Реактивный ТРДД создает 75-85% тяги от вентилятора и 25-15% от основного потока выхлопных газов. Принцип заключается в том, что чем медленнее движется ускоренный воздух, тем эффективнее вы создаете тягу, поскольку очень быстрое перемещение небольшого объема воздуха означает, что вы теряете энергию в виде кинетической энергии ускоренной воздушной массы. Таким образом, более крупные (или более) вентиляторы, ускоряющие больший объем воздуха на более низкой скорости, намного эффективнее. Реактивные двигатели уже делают это, соединяя большой вентилятор спереди с валом компрессора позади него, и это реактивный двигатель с высокой степенью двухконтурности.

Несмотря на это, современные турбовентиляторные двигатели достигают тяги менее 2 ньютонов на кВт энергии. Это связано с тем, что сам двигатель имеет низкий термодинамический КПД в сочетании с недостаточной оптимизацией вентилятора из-за различных ограничений, которые не применяются к конструкции электрического вентилятора. Например, диаметр вентиляторов ограничен дорожным просветом и частотой вращения приводного вала компрессора. Он по-прежнему вращается слишком быстро, а скорость кончика может достигать сверхзвуковой скорости. Это приводит к резким потерям сопротивления и проблемам с шумом. Следовательно, коэффициент байпаса слишком низок для действительно высокой эффективности, которую можно решить только при наличии нескольких вентиляторов. наличие дополнительных электрических вентиляторов с открытыми лопастями, вращающихся в противоположных направлениях, например, вокруг задней части фюзеляжа, может всасывать медленный воздух из корпуса самолета, что более эффективно,

Электрические вентиляторы могут, из-за примерно в 4 раза меньших термодинамических потерь энергии и более низкой скорости вращения наконечника, оптимальные обороты в минуту и ​​более медленная скорость на выходе воздуха потенциально превышают 20 Н на кВт и, вероятно, достигают 35 Н на кВт. На высоких скоростях, хотя я не знаю, что производительность, которую они могли бы достичь, но можно с уверенностью сказать, что она будет НАМНОГО лучше, чем у турбовентиляторного двигателя. Следовательно, батарея потенциально может быть конкурентоспособной на уровне около 500 Втч/кг, включая силовую электронику и проводку.

Вес двигателя зависит от требуемой мощности, поскольку, как уже отмечалось, охлаждать большой сердечник сложнее. Однако вы не хотели бы пытаться заменить вентилятор на существующем реактивном двигателе, но иметь несколько вентиляторов меньшей мощности, а это означает, что плотность мощности в кВт/кг будет выше, чем в перечисленных выше случаях, несмотря на сверхпроводники. Вентиляторы меньшего размера также могут вращаться быстрее, что подходит для двигателей такого типа.

Как указывалось выше, НАСТОЯЩАЯ проблема заключается не в плотности энергии батареи, а в плотности МОЩНОСТИ батареи - чтобы иметь не только достаточную мощность при взлете, но и перезарядку в течение 20-50 минут. Поскольку электрические самолеты сначала будут конкурентоспособны только с рейсами на короткие и средние расстояния, многие из которых являются внутренними и имеют быстрое время разворота, необходима плотность мощности около 1 кВт на кг, что превышает текущие возможности батарей с высокой плотностью энергии. с большим отрывом.

Теоретически, если бы мы могли получить большую эффективность тяги (скажем, 60 ньютонов на кВт), тогда мы могли бы использовать намного меньше энергии, поэтому нам нужно было бы использовать только часть емкости батареи, и мы могли бы получить, скажем, 500 Вт на кг заряда. мощность разряда). На практике указанная плотность мощности является максимальным значением, но происходит при более низкой энергоэффективности и имеет тенденцию сокращать срок службы батареи, поэтому для эффективной работы таким образом батарея, вероятно, должна иметь заявленную плотность мощности на 50% больше.

110 ньютонов тяги на кВт мощности были продемонстрированы электростатическими ионными двигателями (тип, используемый в «подъемниках», который вы можете увидеть на YouTube), но они имеют низкую плотность тяги, поэтому вам нужно учитывать вес. В этом поможет увеличение напряжения.

Проблема того, что самолет не становится легче во время полета, в некоторой степени важна, но экономия топлива и возможность использования большого количества вентиляторов, например, для облегчения воздушного потока вокруг крыла, могут увеличить подъемную силу на низкой скорости и тем самым компенсировать увеличенная масса по всему полетному конверту. Вероятный вариант гребных винтов противоположного вращения, каждый из которых имеет электрически управляемые лопасти переменного шага, которые могут оптимизировать скорость и угол наклона лопасти в зависимости от условий, а также более медленно ускорять гораздо больший объем воздуха, значительно повысит общую эффективность. Электрическая тяга в вентиляторах, вращающихся в противоположных направлениях, механически намного проще, чем двигатель, подключенный к дизельной или реактивной турбине, и может соответствовать высокой скорости коммерческого самолета (см. https://en.wikipedia.org/wiki/Propfan ).), который показывает, что бесканальные вентиляторы, вращающиеся в противоположных направлениях, могут обеспечить преимущества в эффективности. Проблемы с шумом связаны с необходимостью связывать эти пропеллеры с отдельными реактивными двигателями, что опять же означает высокую скорость законцовки как результат ограничений диаметра и высоких оборотов двигателя. При электрическом питании можно использовать больше вентиляторов с гораздо меньшей скоростью вращения, что снижает производимый шум.

Вес дополнительных вентиляторов частично компенсируется выигрышем от снятия капота как в весе, так и в сопротивлении.

Из-за проблем с подзарядкой вероятным вариантом будут усовершенствованные двигатели с более высоким КПД, которые перезаряжают батареи один раз в крейсерском полете и снижении, а также восполняют энергию, необходимую во время набора высоты. В них могут использоваться сверхпроводящие генераторы, и при достаточном резерве батарей риск катастрофических отказов генератора должен быть снижен.

Все комментарии очень правдивы и действительны. Я хотел бы только добавить, что компания Siemens изготовила и провела летные испытания авиационный двигатель мощностью 260 кВт с отношением мощности к массе 5 кВт/кг специально для самолетов типа ДВС с одним двигателем и полагает, что конструкция масштабируется таким образом, что 100-местные гибриды региональной серии могут быть скоро реальность. Здесь важно отметить, что гибриды решают проблемы плотности энергии батареи, а также взлетного и посадочного веса, а электродвигатели значительно повышают безопасность по сравнению с обычными ДВС (двигателями внутреннего сгорания).

(Хотя на этот вопрос уже давно дан ответ, я чувствую, что можно кое-что добавить, поскольку его продолжают задавать, а технология не совсем статична.)

Давайте сначала посмотрим на соотношение мощность/вес. Максимальное значение для автомобильных двигателей Tesla составляет 8,5 кВт/кг. Электрический самолет Emrax 268 развивает мощность около 11,6 кВт/кг.

Для сравнения, Trent XWB развивает тягу 430 кН при скорости потока 300 м/с, что соответствует мощности 64,5 МВт, при массе 7550 кг соотношение мощность/вес составляет 8,5 кВт/кг. Однако это не яблоки к апельсинам: это соотношение относится ко всему комплекту, двигателю и вентилятору, и измеряет полезную мощность, как мощность на колесе автомобиля.

Короче говоря, газотурбинные двигатели все же легче электродвигателей, но разница не критична. Где полностью электрические силовые установки не работают, так это в запасе хода. Я подробно остановился на этом в ответ на другой вопрос - Существуют ли гибридные электрические самолеты? . Краткая версия заключается в том, что максимально возможная дальность полета электрического самолета составляет 10 морских миль на каждый % его веса, отведенный на батарею. Это ограничивает дальность полета электрических самолетов до 300–450 морских миль, если придерживаться топливных фракций известных авиалайнеров.

Но есть авиационные приложения, где этого достаточно. Важнейший невозобновляемый ресурс, потребляемый современной авиацией, — запас Cessna и Piper 1960-х годов, без которых никто не мог позволить себе стать пилотом, — не будет длиться вечно. Если власти разрешат это, серийно выпускаемые силовые установки Tesla смогут приводить в движение тренажеры и самолеты общего назначения за небольшую часть стоимости владения сертифицированным газовым двигателем.

Примерно, потенциально, но есть некоторые ключевые различия в сравнении реактивного двигателя и теоретического «электрического реактивного двигателя», которые сильно отличаются от сравнения автомобильного двигателя с электромобилем с электроприводом.

В частности, как упоминалось ранее, турбовентилятор приводится в действие механически за счет теплового расширения воздуха, сжатого его компрессором. На крейсерских скоростях (когда реактивный двигатель оптимизирован) это гораздо более экономичная схема, чем работа на крейсерской скорости автомобильного двигателя внутреннего сгорания.

По сути, есть два места, где выделяющееся тепло преобразуется в механическую энергию: во-первых, большая часть тепла, выделяемого при сгорании, улавливается турбиной, которая приводит в действие компрессор. Во-вторых, выхлопное сопло также преобразует тепло, не захваченное турбиной, в кинетическую энергию, ускоряя массовый поток через двигатель, преобразуя дельту давления, создаваемую тепловым расширением, в дельту скорости за счет геометрии сопла. Для сравнения, двигатель внутреннего сгорания преобразует теплоту расширения выхлопных газов в механическую энергию, приводя в движение линейный поршень, и не получает механической энергии от выхлопа. Как правило, турбины более эффективны, чем поршни при преобразовании механической энергии. Существует также третичная эффективность, а именно то, что сгорание при высоких давлениях более эффективно преобразует тепло в давление, поскольку плотность газа выше. таким образом, больше химической энергии топлива преобразуется в кинетическую энергию в реактивном двигателе, чем в двигателе внутреннего сгорания, просто благодаря более высокому давлению реакции сгорания в реактивном двигателе. «Обратной стороной» реактивного двигателя является то, что для того, чтобы вся система работала с топливом эффективно, вы должны работать на значительной доле Маха, намного быстрее, чем может безопасно работать наземный транспорт. Следовательно, в нынешней парадигме двигатели внутреннего сгорания правят землей, а реактивные двигатели правят небом. для реактивного двигателя заключается в том, что для того, чтобы все устройство работало эффективно, вы должны работать на значительной доле Маха, намного быстрее, чем может безопасно работать наземный транспорт. Следовательно, в нынешней парадигме двигатели внутреннего сгорания правят землей, а реактивные двигатели правят небом. для реактивного двигателя заключается в том, что для того, чтобы все устройство работало эффективно, вы должны работать на значительной доле Маха, намного быстрее, чем может безопасно работать наземный транспорт. Следовательно, в нынешней парадигме двигатели внутреннего сгорания правят землей, а реактивные двигатели правят небом.

Таким образом, даже предполагая неограниченное электроснабжение, вам все равно придется иметь очень эффективный двигатель с точки зрения экономии энергии. Для загрузки вам потребуется двигатель, работающий на аналогичных крейсерских скоростях. Даже если оставить в стороне бесконечную выработку энергии, мы все равно можем считать, что большее время в воздухе — это более длительный период времени, в течение которого самолет должен быть самодостаточным в отношении энергии, что обычно соответствует большей массе батареи и/или выработке электроэнергии. Большая масса снижает механический КПД при эксплуатации самолета, потому что вам нужно затратить больше энергии для ускорения и замедления дополнительной массы.

Таким образом, в эквиваленте с электродвигателем у вас, вероятно, все еще есть что-то, напоминающее турбовентилятор. За исключением того, что ваш двигатель в основном приводит в движение вентилятор вашего компрессора, а турбина предназначена в основном для того, чтобы возвращать часть энергии сжатия (которая также генерирует тепло) в энергию для управления определенными функциями двигателя, такими как циркуляция охлаждающей жидкости и смазки, возможно, некоторая регенерация энергии. Так что, вероятно, турбина меньшего размера, но это ставит вас перед неудобным фактом, что сжатие воздуха не очень энергоэффективно как средство создания тяги. Если бы это было так, мы бы использовали в самолетах сжатый воздух.

В целом это означает, что электрификация авиаперелетов, скорее всего, не будет похожа на современные технологии реактивной эры. Применение эффективности электродвигателей к проблеме воздушного транспорта находится в рамках известных технологий, но получившаяся архитектура, вероятно, будет сильно отличаться, так же как фундаментальная архитектура полного электромобиля отличается от бензинового автомобиля. Это, вероятно, также будет означать какую-то принципиально другую инфраструктуру.

Например, большая часть энергии полета расходуется на начальное ускорение, поэтому вполне возможно, что Aerial EV взлетит с взлетно-посадочной полосы, которая больше похожа на взлетно-посадочную полосу авианосца, чем на ровную дорогу, с помощью вспомогательного запуска. Точно так же для рекуперации энергии при посадке снова может использоваться система, более похожая на ту, что используется на авианосцах, только предназначенная для рекуперативного захвата, а не для быстрого замедления.

Если говорить более конкретно, фундаментальная проблема заключается в создании тяги на скоростях, близких к Махам. Эффективность электрических двигателей при преобразовании электрической энергии во вращательную механическую энергию несколько снижается дозвуковой и сверхзвуковой механикой жидкости, потому что самолет должен создавать тягу, ускоряя воздушный поток или тем или иным образом «отталкивая» воздух. На этих скоростях гребные винты в основном начинают терять свою эффективность, и поэтому методы движения выше этих скоростей основаны на расширении газов с передачей тепла газу. Таким образом, чтобы конкурировать в этих областях скорости, необходимо разработать энергоэффективные средства передачи тепла (сжатому) воздушному потоку, что сильно отличается от простого применения известной технологии электродвигателя.

Да. По сути, ваш вопрос сводится к следующему:

Если не учитывать потребляемую мощность, может ли электрический двигатель производить эквивалентную мощность реактивному двигателю в пределах размера и веса этого реактивного двигателя?

Так:

Отношение мощности к массе реактивного двигателя больше, чем у электрических двигателей?

и

Отношение мощности к объему у реактивного двигателя больше, чем у электрических двигателей?

https://en.wikipedia.org/wiki/отношение мощности к весу#Electric_motors.2FEЭлектродвигатели_генераторы

Турбовентиляторный реактивный двигатель GE90-115B Brayton, используемый на Boeing 777, имеет удельную мощность 10,0 кВт/кг.

Электродвигатель для авиации EMRAX268 имеет значительно меньшую мощность, но достигает 10,05 кВт/кг.

Некоторые будут обеспокоены тем, могут ли двигатели масштабироваться, но, как видно из индустрии электромобилей, быстрые электромобили легко доступны, а размер и объем только двигателя и его необходимых компонентов (охлаждение, управление) меньше и меньше. легче, чем газовые двигатели для тех автомобилей, которые могут конкурировать с точки зрения ускорения и максимальной скорости.

Еще более показательно то, что электродвигатель и его компоненты не только легче и меньше, но и дешевле.

Единственным ограничивающим фактором для электрической авиации является источник питания, и в качестве шага вперед каждый крупный производитель уже разрабатывает гибридные электрические самолеты. Какими бы мощными ни были реактивные двигатели, они все же не настолько экономичны (и, следовательно, эффективны с точки зрения выбросов), как могли бы быть. Генераторы на реактивном топливе, приводящие в действие электрические двигатели, могут появиться на рынке в течение десятилетия.

Эти гибридные самолеты были бы невозможны, если бы электрические двигатели не могли сравниться по размеру, весу и мощности с реактивными двигателями.

Да, они могли. Как вы сказали, если проблема с блоком питания решена. По сути, реактивный двигатель нагревает воздух, использует расширение для привода компрессора, а в большинстве турбовентиляторных двигателей приводит в движение «пропеллер». Хотя в настоящее время все реактивные двигатели используют сжигание топлива для производства этого тепла, основной принцип системы не должен заботиться о том, откуда исходит тепло. Если бы вы могли сбрасывать достаточно энергии через электрические нагреватели в секцию сгорания стандартного во всем остальном двигателя, я думаю, что теоретически вы могли бы управлять точно таким же двигателем без электричества.

Для современного турбовентилятора это будет около 35 МВт мощности, которую вам придется сбрасывать на нагреватели воздуха в секции «сгорания». Это было бы довольно большой инженерной проблемой, но я не думаю, что это выходит за рамки возможного в теории. Одним из вариантов может быть использование плазменных искр, например, дуговой сварки. Опять же, срок службы электрода будет проблемой, но не обязательно невозможной. Авторство этой идеи взято с этой страницы: http://contest.techbriefs.com/2013/entries/aerospace-and-defense/3129 .

Что ж, нам нужно начать с того, что реактивные двигатели способны обеспечить очень большую тягу, но они работают по простому принципу газовой турбины. Каким-то образом можно сделать электрический двигатель для приведения в движение, но он будет сложным, очень тяжелым и маломощным. Единственный способ, которым будет работать электрический двигатель, — это заменить сердечник реактивного двигателя чем-то вроде электрического двигателя, который может вращать диск вентилятора, создавая тягу; однако, учитывая, какой крутящий момент требуется для его вращения, чтобы создать разумную тягу, это кошмар, двигателю также нужны тяжелые батареи.

Помимо аккумуляторных и моторных технологий, есть одна серьезная проблема с применением электрических двигателей на коммерческих самолетах — время перезарядки. Коммерческие самолеты зарабатывают деньги только тогда, когда они загружены доходом, выплачивающим пассажирам, и находятся в воздухе; когда они на земле, это очень дорого. Обычные химические виды топлива не только обладают большой плотностью энергии, но и чрезвычайно легко пополняют запасы. Заправка пассажирского самолета занимает считанные минуты — в некоторых случаях до получаса, скажем, для A-380 или 747. В настоящее время для перезарядки батарей требуется несколько часов, поэтому это может иметь огромное значение для задержки пассажирских или грузовых рейсов. .

Лично я не вижу в коммерческом самолете с электрическим приводом жизнеспособную альтернативу нынешним реактивным двигателям. Вероятно, самой чистой формой авиаперевозок будут современные высокоэффективные реактивные двигатели, работающие на углеродно-нейтральном биодизельном топливе.