Até onde um A380 elétrico voaria? [fechadas]

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Eu editei isso para uma pergunta e obrigado por todo o feedback.

Estou tentando entender se há melhorias teóricas no alcance ao aplicar propulsão elétrica a grandes embarcações comerciais como o A380, ou se a teoria favorece embarcações menores movidas a turbinas comerciais.

Uma boa resposta para um Cessna parece ser a capacidade específica da bateria = alcance em milhas náuticas. No entanto, o peso do combustível em um Cessna está abaixo de 10% de seu MTOW, enquanto um A380 supera 40%. A segunda boa resposta afirma que você projetaria uma nova aeronave, não converteria uma já existente que foi otimizada para combustão química no ponto de propulsão. A prova aqui é fornecida pelo Sun Flyer. A terceira teoria é que não importa quão grande ou pequena a embarcação seja, é uma proporção entre o peso da bateria e o MTOW.

Se decidirmos converter uma aeronave ou projetar uma nova, suponha que tenhamos que fabricar uma aeronave comercial totalmente elétrica com o maior alcance possível, você começaria grande, como com um A380 ou com a menor aeronave e por quê?

Alguns fatos do A380 a serem usados ​​estão aqui: https://web.archive.org/web/20161012152549/http://www.airbus.com/fileadmin/media_gallery/files/tech_data/jetFamily/media_object_file_A380_specifications.pdf Peso máximo de desembarque = 386 toneladas Peso vazio = 282 toneladas Carga útil típica = 66 toneladas

Obrigado pelo pensamento cuidadoso nas respostas já.

por Austin 11.06.2019 / 22:58

1 resposta

Let's suppose we had to convert a commercial aircraft to an all electric craft tomorrow and use all the available parts, batteries, thrust devices and airframes becoming available, as well as take off and land on conventional runways, with a typical payload etc, would this thing fly?

Essa quantidade de especificidade transforma o que normalmente seria bastante tolo em algo que pode, se for justo, funcionar para uma pergunta.

Os melhores motores elétricos específicos para a aviação são apenas um pouco mais pesados ​​por unidade de peso (mas muito menos potentes em termos absolutos) do que os melhores motores de turbina, e compensarão isso usando barramentos e quadros de distribuição em vez de tubulações de combustível, aquecimento e bombas.

Você não pode simplesmente empilhar muitos pequenos motores elétricos sob as asas, pois isso arruinaria a aerodinâmica - a asa não poderia produzir qualquer sustentação devido ao ar rápido do jato que fluía sob ela. Teria que ser um projeto totalmente personalizado ou os motores teriam que substituir as turbinas diretamente. Atualmente, esses motores não estão disponíveis, mas, com rotores e estatores supercondutores, são potencialmente alcançáveis ​​na próxima década.

Por cálculos realizados aqui Com base na equação de Breguet, um avião elétrico perfeito voará até 10 nmi para cada 1% do seu peso dedicado à bateria. Mais precisamente, é o 9.9 nmi em um ciclo de descarga 0-100% com ventiladores 100% eficientes. Um número mais realista, mas ainda otimista, é o 7 nmi, com ventiladores menos do que perfeitos e permitindo um ciclo de 20% -95% que é responsável por degradação e reservas de emergência.

Na decolagem, o A380 pode transportar até toneladas métricas de combustível 254, mas isso deixaria apenas toneladas 44 para a carga útil, suportando até passageiros do 400, e seu peso máximo de pouso exigiria menos de toneladas de combustível 100 a bordo.

Assumindo que o hipotético 380 elétrico seja reforçado para um MLW igual a MTOW (575 toneladas), e contando com economias da modernização geral e removendo o sistema de combustível para absorver esse peso de reforço, um peso mais realista da bateria é 230 toneladas, permitindo um 68- carga útil, suportando a capacidade usual de passageiros 600. Isso resulta em um peso de bateria 40% e, portanto, em um alcance operacional aproximado de 280 nmi ou 520 km.

Portanto, a resposta curta é: se motores elétricos com potência e tamanho similares aos núcleos do Trent 900 puderem ser produzidos, o avião voará, mas seu alcance operacional seria de apenas ~ 500 km, menos de 4% do que o A380 atual é capaz.

Praticamente, você não usaria um A380 para voar distâncias curtas, devido à sua complexidade no manuseio em solo dos dois decks de voo. Houve o Boeing 747SR, construído apenas para o mercado doméstico japonês, para economizar em slots de aeroportos. O maior avião que você usaria deve ser algo versátil e rápido para carregar e descarregar, como o A350 XWB.

Mas existem rotas curtas para aeronaves pequenas 1 que são simplesmente implorando para ser eletrificado, e se o fator herdado e a falta de infraestrutura não interferirem, eles provavelmente o farão.

12.06.2019 / 11:22