- 主题:全电推大型客机,可行否?
没错。飞机耗能起飞占一大坨,达到起飞推力设备死重占一大坨。这两点电动飞机可以做点设计优化。
首先,电机本身短时超额输出能力就强,所以起飞时不用特别大额定功率的电机就可以,起飞功率可以达到巡航功率的7倍(常规飞机通常起飞推力达不到巡航推力的5倍(24/8/29 13:30编辑更正)),额定功率只需巡航功率那个级别就行。这个可以很低,甚至可往动力滑翔机那个方向凑。而电机通过加强散热设计,可以进一步减重。
其次,另一方案是,超级电容也可以用来提供起飞所需的能量。它虽然能量密度低,但是功率密度很高。储能容量只需够一次起飞就行,所以不需要很大。
与电池相比,超级电容充电很快,对环境条件的适应性也非常好。
用超级电容比地面弹射和无线输电的要求低很多。(机场的话,用下坡滑跑滑跃起飞也挺好,可以跟弹射方案竞争)
如果效率极高的时候,甚至可以“反桨”(不严格的名词,意思不是螺旋桨变负螺距或反转,而是电机变发电模式)做动能和势能回收。
起飞以后的能量用高能量密度的装置比较合适,比方锂电池之类的,也可以用重油增程发动机混动。
如果是沿途有微波充电站点的话,只用超级电容可能也行。
【 在 l993 的大作中提到: 】
: 确实不用飞那么快,不用上大功率。
: 全电大飞机是有可能成功的。
: 电磁弹射+地面微波站空中补能。
: ...................
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这个不用超导。就是超级电容+电动机+螺旋桨,外加起飞后和沿途几个地面微波充电站,给空中的飞机充电。
【 在 abb 的大作中提到: 】
: 常温常压超导实现之前,你说的这一大堆都是空谈
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弹射是个思路,大滑翔比的飞机用地形下坡+滑跃也可以。看超长坡道和电磁导轨在不同应用下的性价比了。
对于轻型飞机,用大直径的螺旋桨和电机+超级电容配合,最大推重比大于1的话,也有可能可以直接垂直或斜向无跑道起飞,这里或许也可以弹一下辅助。
【 在 l993 的大作中提到: 】
: 我是觉得电磁弹射可以解决起飞阶段所需的超大功率问题。
: 即使不搞电动飞机,现有的燃油飞机,如果广泛应用电磁弹射,也能极大的减少起飞阶段的油耗。
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储能设备可以通过地面站无线充电减重,只需够起飞用的就行。起飞后马上充电,途中充一两次就差不多。
电机螺旋桨巡航用的额定功率不需要太大,但其起飞功率可以到额定功率的7倍,这个额定功率低,但短时功率大的特性,也是可减重的因素。
实际上同功率的航空用电机重量不能用地面用的通用电机来比,很多外壳固定件那些可以减重,铁芯也可以减重。通过采用超高压或者强制散热可以提高同重量电机的功率,相当于减重。
另外,你注意下现在的四轴无人机,电机重量是问题吗?固定翼需要的巡航功率要比eVTVL型的小得多。
【 在 abb 的大作中提到: 】
: 电池电机太重了
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70年代就有1.8公里距离无线输电30KW的。
充电还可以有空中串联中继方案,理论上可以连续供电,不用储能。
【 在 abb 的大作中提到: 】
: 电动汽车充电都多大功率了,何况飞机?
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那是70年代的微波传输试验装置,不是正式的大天线工业化装置,地面只是堆规模的问题。空中端天然有很大的面积可用。
充电桩快充也就50KW功率,慢充只有7KW。
【 在 abb 的大作中提到: 】
: 30KW才多大的功率?跟电动汽车功率相比哪个大?
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有那种接近涡扇发动机的涵道风扇设计,如果追求速度应该可以达到亚音速吧。
专门做减重和紧凑化设计的航空电动发动机的比功率可以做到17kW/Kg。这个就不用特别慢速或者大展弦比,就足以推进大型客机。
电池的功率密度目前确实是个问题。
至于微波无线输电的方案,瓶颈在接收侧。整流天线最高可以达到10W/cm2的功率密度,如果直接按737机身算,可以达到起飞时的40%功率要求。这个功率巡航够,但起飞不够,所以起飞需要用电池或其他能量源辅助(比方增程用的重油发动机,或者弹射,或者助推)。这种情况下,其实功率密度很宽裕的。
如果专门设计,采用低速高滑翔比,大翼面的设计,则能实现无线输电无电池起飞,实用的前提是能解决天线的方向性和效率问题。
【 在 hlbr 的大作中提到: 】
: 螺旋桨的或许可以,但飞行速度受限。
: 喷气式,没戏。原理不同
: :现有的电池能量密度,够吗?
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修改:MidNiter FROM 125.33.203.*
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