Por que os aviões solares têm muitos propulsores pequenos em vez de menos grandes?

Porque eles são muito leves e frágeis. Portanto, a massa propulsora e de propulsão deve ser distribuída sobre a extensão - uma única hélice e um motor grandes colocariam muita força na estrutura localmente. Além disso, seria necessário um trem de pouso mais alto para dar à hélice maior a folga necessária.

Você está certo sobre as maiores perdas. No entanto, esses aviões foram construídos para alcançar altitudes recordes e o carregamento das asas deve ser o menor possível para tornar isso possível. Além disso, os problemas da camada limite nas hélices são menos severos do que nas asas, porque a rotação fará com que a camada limite seja deslocada para fora das forças centrífugas. Lá a lâmina se move mais rápido, o que suprimirá muito eficazmente a separação do fluxo.

Não esqueça as vantagens elétricas de vários motores. Não há necessidade de conduzir toda a corrente para um único local com longos comprimentos de fio pesado, não há necessidade de controlar uma corrente grande. Além disso, muitos pequenos motores e hélices fornecem profundidade redundante / degradação graciosa no caso de falha (s).

Desenhos comerciais convencionais tentam maximizar kg-kms por dólar de custo de combustível ou kg de carga útil por investimento em dólar. Ou minimize o funcionamento & custo de manutenção.

Todos esses objetivos precisam de uma economia de escala que force poucas turbinas grandes e complexas.

Por outro lado, a maioria dos aviões solares se concentra em métricas de desempenho / resistência crus e independentes de dólar, como a altura máxima ou o alcance máximo, etc.

Este é um problema de otimização totalmente diferente.

Além disso, com maiores cargas de projetos convencionais, o peso estrutural de uma estrutura robusta já é um custo irrecuperável. Com os aviões solares, sua estrutura de linha de base pode ser muito fina, de modo que cada fortalecimento está aumentando o peso.

Outro aspecto fundamental é que em solar a geração é de qualquer forma distribuída & não centralizado. A distribuição elétrica é relativamente mais fácil em relação à transmissão mecânica.

Em um projeto convencional, é difícil obter a geração distribuída (muitas turbinas minúsculas e, mesmo se você fez o sistema de distribuição de combustível compensaria quaisquer vantagens) & nenhuma maneira fácil de transmitir energia mecânica a múltiplos adereços, a menos que você adicione um sistema de geração mecânica a elétrica.

PS. Muito disso é especulação da minha parte com base em sua pergunta muito interessante. Eu poderia estar errado.

Além da distribuição de empuxo, um projeto de vários motores também permite que você desligue alguns motores se você se deparar com uma situação turva que forneça pouca energia. Um ônibus longo ligando todos os painéis e cada motor conectado a ele permite que toda a energia flua para um subconjunto de motores. Quando o sol voltar, você liga todos os motores e acelera.

Isto vem de viver em um barco alimentado por painéis solares e ver o quão poderoso as nuvens são em transformar painéis de 1KW em painéis de 200W. Ser capaz de reduzir o consumo das baterias é a única maneira de sobreviver ao "brown out".