Каковы преимущества и недостатки канальных вентиляторов в таких конструкциях, как Airbus E-Fan?

Я читал, что он увеличивает тягу и снижает шум. Есть ли в этом недостаток?

Самолет E-Fan в полете(Источник изображения: Википедия )

Можете ли вы включить фото?
Не самое лучшее фото для вопроса, но единственное бесплатное, которое мне удалось найти. См. airbusgroup.com/int/en/story-overview/future-of-e-aircraft.html .
технически турбовентиляторный двигатель представляет собой канальный вентилятор.

Ответы (2)

Ответ на ваш вопрос можно найти здесь .

Преимущества канальных вентиляторов:

  • уменьшенный шум
  • Лучшее сдерживание сломанных лезвий
  • защита наземного персонала при работающем двигателе
  • Меньший размер, чем у сопоставимого пропеллера
  • Они похожи на причудливый реактивный двигатель. Это, вероятно, главная мотивация Airbus для их использования на E-Fan.

Практически для всех авиаконструкторов их недостатки значили больше:

  • Меньшая эффективность, поскольку для движения используется меньшая масса воздуха.
  • Дополнительное сопротивление трения и вес кожуха

Наивысшая эффективность движения возможна с большой медленно вращающейся опорой. Когда скорость полета приближается к скорости звука, пропеллер должен стать меньше, чтобы избежать сверхзвуковых наконечников пропеллера, и тогда конструкция с кожухом становится более привлекательной. Электрические самолеты пока недостаточно быстры, чтобы воспользоваться этим эффектом. Я бы очень скептически отнесся к заявлению об увеличении тяги - и эффективность, и тяга канальных вентиляторов E-Fan ниже, чем может предложить хорошо спроектированный пропеллер.

Добавление кожуха только увеличивает тягу по сравнению с голым вентилятором, но вентилятор - плохая замена приличному пропеллеру на низкой скорости.

Обратите внимание, что есть разница между бензиновым двигателем и электродвигателем: двигатель производит больший крутящий момент, но менее эффективен в производстве большого количества «мощности» в смысле высоких оборотов и высокой мощности «обычного» двигателя. Канальный вентилятор может быть более эффективным при проталкивании меньшего объема воздуха «сильнее», чем двигатель, почти как мини-турбина с гораздо более высокими углами атаки на лопасти, чем эквивалентный воздушный винт. Это было бы особенно заметно при более низких оборотах воздуха/пропеллера. Я не согласен с вашим ответом, я просто думаю, что нам нужно быть осторожными, чтобы не отождествлять мотор и двигатель напрямую.
@JonStory: Нет, мотор здесь не важен. Что имеет значение, так это КПД двигателя, и он определяется долей в ∞ в ∞ + Δ В . Для той же тяги меньшего диаметра потребуется большее Δ в , что приводит к снижению эффективности.
Я не говорю об эффективности двигателя при разных скоростях, я говорю о том факте, что двигатель может быть более эффективным при другой скорости/выходной мощности по сравнению с двигателем. Большой, медленный пропеллер может быть более эффективным, но электродвигателю может быть легче вращать меньший вентилятор быстрее: например, из-за отсутствия требуемой передачи и различной подачи мощности. Это не делает канальный вентилятор лучше пропеллерного, но может уменьшить некоторые недостатки, с которыми обычно приходится сталкиваться. Оставляя больше влияния фактору «Это выглядит круто и более востребовано на рынке».
@JonStory: Хорошо, тогда мы можем согласиться. Я, однако, предпочел бы, чтобы E-Fan наилучшим образом использовал ту небольшую энергию, которую обеспечивают его батареи, и это было бы с помощью пропеллера.
@JonStory: Я не думаю, что это имеет какое-то отношение к двигателю, а скорее к шуму, управляемости (более низкий P-фактор) и тому факту, что они, вероятно, планируют разработать его для самолетов, летающих на реактивных скоростях. У электродвигателей нет проблем с низкими оборотами.
Когда вы говорите « Меньший размер, чем сопоставимый пропеллер », вы имеете в виду, что канальный вентилятор может создавать тягу, равную большей тяге только с пропеллером, при том же числе оборотов в минуту? Кроме того, размещение двигателя в фюзеляже и подключение канального вентилятора ремнем значительно уменьшит лобовое сопротивление?
@AnandS: Размещение двигателя внутри фюзеляжа создаст проблемы с охлаждением. Как правило, винт большего размера должен вращаться медленнее, поэтому сравнение на той же скорости не имеет смысла. Лучше сравнить их при одинаковой тяге, и тогда гребной винт большего размера без воздуховода будет эффективнее.
Предположим, что « двигатель » представляет собой электродвигатель с водяным охлаждением, есть ли какие-либо недостатки в размещении их внутри и подключении к канальному вентилятору ремнем? Или еще, как мы можем подключить двигатели к генераторам переменного тока, работа которых имеет решающее значение для дальности полета электрических самолетов... Спасибо! :)

Р. В. Хови указывает, что канальные вентиляторы более эффективны на скорости ниже 100–110 миль в час, с эффективностью тяги 80 % (процент передаваемой механической мощности, которая преобразуется в тягу), выше этого значения свободный пропеллер лучше, эффективность 85 % на скорости от 200 до 300 миль в час, до 400 миль в час, когда она падает до 60 % и подхватывается ТРДД, КПД 64 % при скорости 450 миль в час; выше 500 миль в час лидирует турбореактивный двигатель, но с низкой эффективностью 61% показатели для реактивных двигателей начинаются с 40% при скорости 300 миль в час.

Каковы преимущества и недостатки канальных вентиляторов в таких конструкциях, как Airbus E-Fan?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v