Há algum plano elétrico híbrido?

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Existe algum plano híbrido (planejado), ou isso seria impossível porque não temos baterias grandes o suficiente?

    
por Squareoot 20.07.2018 / 19:16

4 respostas

Existem aviões elétricos experimentais. Alguns são promissores o suficiente para que possam acabar sendo úteis como treinadores e GA particulares voados pelo amor de voar.

Eletricidade de longo alcance não funcionará. O equivalente elétrico da equação de Breguet é R=L/D*E/W*n/g , onde E é energia armazenada en é eficiência de propulsão. Para uma aeronave L / D = 20 100% eficiente que seja 100% bateria com 250 Wh / kg de profundidade de ciclo, isto é 20 * 250 * 3600 * 1 / 9.8 = 1.8 * 10 ^ 6 metros, ou 990 nmi. Este é o limite rígido. Com propulsores 80% eficientes e fatores do mundo real, você pode esperar 5-8 nmi para cada% de peso de decolagem dedicado às baterias.

As aeronaves híbridas são, mesmo em papel, apenas moderadamente interessantes. Acelerador de aeronaves em cruzeiro a 45-75% para GA, 70-90% para jatos pequenos e 80% -95% para largebodies de longo curso. Isto é devido aos motores "auto-estrangulamento" de uma forma - a potência e o consumo de combustível diminuem devido à menor densidade do ar quando você sobe.

Portanto, grandes companhias aéreas não têm nada a ganhar se forem híbridas, elas só podem reduzir seus motores em 5-10% com um sistema híbrido. Isso é muito diferente dos carros, que rodam ciclos de trabalho tão baixos quanto 10%.

E não há paradas de partida ou frenagem regenerativa para recuperar energia em vôo. Mais precisamente, as aeronaves já utilizam a frenagem regenerativa - ao elevar ou desdobrar os flaps, a velocidade é negociada para a elevação. Então essa energia de frenagem já está sendo colhida e armazenada como altitude (energia potencial).

Aeronaves de hélice menores podem substituir até 30% de sua potência, então é menos cortada e seca. No entanto, quando você quer aceleração total, muitas vezes você quer por um tempo, como na subida. A única maneira de um híbrido não plug-in economizar energia é usar um motor mais leve / menor, e é difícil encolher o suficiente para compensar o peso do sistema híbrido.

Um plug-in híbrido poderia se beneficiar do menor custo de eletricidade vs avgas, mas as médias de combustível para menos de um terço das despesas de vôo privadas. Eletrônica pura tem uma chance de tornar o vôo mais acessível através da simplicidade. Sem combustível, motores muito simples e confiáveis, faz sentido relaxar as regras, como é feito para ultraleves. Os híbridos têm toda a complexidade de um avião com motor a pistão e depois alguns.

A rota híbrida faz sentido para carros. As únicas peças críticas de segurança de um carro são a direção e os freios. A potência do motor é quase arbitrária, a maioria dos hardwares é boa de se ter, e há a falha segura universal de atropelar. Em um avião, as coisas precisam funcionar. Dois sistemas que têm que trabalhar para voar com segurança são uma complicação e provavelmente aumentarão os custos.

Como alternativa, qualquer sistema precisa fornecer impulso de decolagem por conta própria. Isso poderia funcionar na classe de 19 lugares, se as autoridades aceitarem um único propulsor híbrido "gêmeo" - como redundância suficiente. Mas há muitos "ses" nisso.

Em um cenário de peso zero, algumas aeronaves militares (caças, navais) poderiam se beneficiar de um sistema híbrido, já que têm poder excessivo como os carros. É aí que a realidade chega: para uma dada saída, os motores elétricos são mais leves que os motores dos carros, mas muito mais pesados que os motores a jato. Já que eles não são mais leves, não há nada a ser ganho.

    
20.07.2018 / 19:52

Há uma série de aeronaves pequenas (ultraleves, Light Sport) que funcionam com bateria pura por alguns minutos (ou pelo que eu me lembro) de quase uma hora de vôo motorizado - algumas delas são essencialmente motoras. planadores, para que eles possam estender o tempo total de voo para várias horas com o vôo alto.

Aviões híbridos maiores foram propostos, mesmo para a classe de aviões regionais - eles usariam jatos pequenos ou eficientes, apenas adequados para cruzeiro, aumentados por ventiladores ou hélices para decolagem ou alternadamente turbinas de eixo geradores acionando ventiladores de propulsão puramente elétricos, aumentados com baterias para potência de decolagem; o resultado seria, como em um carro híbrido, a capacidade de instalar um motor "muito pequeno" que consome muito menos combustível e ainda obtém um desempenho aceitável.

    
20.07.2018 / 19:21

Há uma empresa chamada Bye Aerospace aqui no Colorado que recentemente celebrou um primeiro vôo bem-sucedido de seu protótipo "Sun Flyer", um Treinador de assento totalmente elétrico. Eu acredito que eles estão planejando uma versão de 4 lugares também. Check-los!

    
20.07.2018 / 20:57

Na verdade, a NASA acaba de anunciar um novo programa X-plane. Embora eles ainda não tenham selecionado um design, parece que um sistema híbrido-elétrico é um dos projetos que eles tentarão construir. veja aqui . O ponto do sistema híbrido, nesse caso, não é tanto fornecer impulso adicional de um sistema eficiente, mas usar eletricidade para transferir energia para onde ela é necessária para a redução de arrasto.

    
21.07.2018 / 11:15