Havacılık endüstrisi, karbon ayak izinini azaltmak için baskıya maruz kalır, Uluslararası Hava Ulaştırma Derneği (IATA) 2050 yılına kadar net-zero emisyonlarını hedeflemektedir.

Yardımcı Güç Birimlerini Anlamak

Bir yardımcı güç ünitesi, ana motorlar tükenmeden önce veya bakım sırasında bulunan bir gaz türbinidir.APU, galley gücü ve çevre kontrol sistemi için havayı sağlamaktır. Bu, yakıtı kurtarır ve gürültüyü azaltır.APU, özellikle de fırçalanan bir uçakla şarjını sağlar - APU, galley gücü, kokpitalleri ve hava durumunu 30 dakika boyunca önemli bir motora ve hava durumunu azaltır.Bu, yakıtı kurtarır ve gürültüyü azaltır.

Türler ve Yapılar

Modern APUs boyut ve güç çıkışı tarafından sınıflandırılmaktadır.Onlar iş jetleri için küçük birimlerden (örneğin, Honeywell RE220) hem elektrikli jeneratör hem de ECS gibi genişleyen uçaklar için geniş çaplı bir alüminyuma ([Dönemli) dayanır.

Güneş Enerjisi için Çevre Örneği APUs

Avrupa Havacılık Çevre Raporuna göre [Dönetici: 1), bir kredi kullanımı dahil - yaklaşık 2-6 bir uçağın toplam yakıtın% 10'u uçuşa karşı çıkıyor.Bu oran küçükken, mutlak hacimler büyük: küresel havacılık 2023 yılında 314 milyon tonluk bir jet yakıt tüketti.

Güneşli APU'lar ayrıca bir türbin motoru akustik gürültülerini ortadan kaldırır, gece operasyonlarının herhangi bir dış destek olmadan sistemlerini işletmesine izin verir, en katı gürültü ve emisyon standartlarına bağlantı sağlar.

Teknik Meydanlar ve Yenilikler

Açık çevresel teşviklere rağmen, güneş enerjisi ile kanıtlanmış bir gaz türbini yerine, sadece uçak açık havadayken, güneş ışığının enerji yoğunluğu (~12 kWh/kg) büyük ölçüde bugün en iyi lityum iyon bataryalarının (~0.25 kWh/kg) tümünü kapsayacak kadar enerji tasarrufu sağlar.

Ağırlık ve Aerodinamik Kıtlar

Fotovoltaik paneller kendilerini hafif, sağlam ve uçaktaki deriye uygun olmalıdır. Geleneksel cam kaplamalı silikon güneş hücreleri havacılık için çok ağır ve kırılgandır.Gelişmiş hava araçları [CdTe) hücreler, perovskite-on-don-uygulamalı-kurumları test etti ve ultra-uzmanları üzerinde yetiştirilen çok daha iyi yüzeysel yüzeylere sahip olabilir.

Güneş Hücre Verimliliği ve Durability

Mevcut araştırma hedefleri >% 35 verimli çok-uygun hücreler için tasarlanmış uçak derisi için.Saçlar gibi şirketler:0)SunPower[Dönetici: 1 ) ve Alta cihazları,%29 verimlilik ile esnek hücreler sunar, ancak bu hala laboratuvar-öldürülebilirliği, 20.000 uçuş döngülerinin ötesinde hizmet hayatı genişletmek için geliştirilir.

Enerji Depolama ve Battery Teknolojisi

Güneş APU için batarya bankası, kısa havalimanları için birkaç yüz kilovatın yüksek gücü teslim etmelidir (örneğin, Toyota’nın plan veya KuantumScape’nin prototipleri) daha yüksek enerji yoğunluğu ve geliştirilmiş güvenlik için, ancak henüz uçuş için sertifikalı değildir.

Mevcut Araştırma ve Geliştirme Girişimi

Havacılıkta Uzaylı İlkel yükleniciler ve araştırma ajansları aktif olarak güneş enerjisi APU konseptlerini araştırıyorlar. NASA'nın GÜNCEL:0)Yeşil Havacılık Araştırması [Dönemli sonuçlar, güneşli iklimlerde (örneğin, Dubai, Phoenix) bir Boeing 737 sınıf uçağında elektrikli su ısıtıcısının% 70-80'ini toplayarak toplandığı gibi, güneş serisini genişletiyor.

Avrupa'da, ekranlı bir çalışma masası 50 kWh-titanate batarya ile entegre edilmiş bir şekilde test edilen paneller, dışsal güç olmadan fikre sahip 45 dakikalık bir zemin işlemi başarıyla yürütmüşlerdir.APU).

Özel firmalar hızla ilerliyor: 03.Ş.S.S.S.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D

Ekonomik ve Operasyonel Faydaları

Havalimanları için birincil ekonomik sürücü yakıt tasarrufudur. Güneş enerjisi APU, uçak başına yaklaşık 500 milyon dolar azaltılabilir veya yok eder. Bakım maliyetleri de daha az dönen parçalara ve sıcak bölümlere sahiptir; güneş enerjisi sistemi ile ilgili üç 45 dakikalık bir sürüşe sahiptir.Yıllık yakıt tasarrufu, yıllık yakıt tasarrufu, uçak başına yaklaşık 500 ton - mevcut yakıt fiyatlarına değer.

Operasyonel olarak, güneş APU daha fazla esneklik sunar. Uçaklar, sınırlı erişilebilirlik (örneğin, uzaktan veya gelişen bir güç ünitesine ihtiyaç duymadan) daha fazla enerji tasarrufu sağlar. soğuk iklimlerde, bataryalar ayrıca, zemin kabinler için ısıyı artırabilir ve daha sıkı havaalanı emisyon veya bakım aşınması ile havaleleri karşılayabilirler.

Sertifika ve Düzenleme

Piyasaya güneş enerjisi ile güçlenmiş bir APU getirmek, FAA (Bölüm 33 motorlar için, uçak entegrasyonu için Bölüm 25) ve EASA (CS-E + CS-25) gibi havacılık otoritelerinden sertifika almak için gerekli değildir.

  • [FONT:0)Fire riski: [Dönetici: 0,2] Lityum-iyon aküleri hasar görmüş veya aşırı şarj edilmişse termal runaway'e girebilir. Sertifika, ısı yönetimi, alev kapsamı ve hava kirliliğini önlemek için sistemler gerektirir.
  • [FONT:0)Electromanyetik müdahale (EMI): ), Güneş şarj cihazı ve dönüştürücüden güç elektroniklerini geçiş ve filtreleme ile müdahale eden EMI üretebilir. Shielding ve filtreleme ile ilgili olarak DO-160 standartları karşılamalıdır.
  • [FONT:0) Yıldırım grevinde Kullanılabilirlik:[Dönetici: 1 ) Fötüre monte edilmiş paneller, uçağın elektrik sistemine girmek için bir yol yaratmamalıdır.

Güvenlik Standartları Standart Standart Standart Standartları

FAA'nın GÜNÜ:0) Özel Durum[DÜDÜT:1) işlemi, yeni batarya sistemleri için uygulanabilir. Örneğin, Airbus A350'nin lityum-iyon ana bataryaları özel koşullara ihtiyaç duyar. A solar APU aynı şekilde özel bir güvenlik analizine ihtiyaç duyar (ARP4754A, ARP4761). Erken evlat edinmeler bir “kullanıcı” sertifikası için tercih edebilir - yani güneş sistemi geleneksel APU ile paralel olarak çalışır.

Mevcut Uçak Sistemleri ile entegrasyon

Bir servis filosunun değiştirilmesi, elektrik enerji dağıtım sisteminin değiştirilmesini gerektirir (örneğin, Airbus ve Boeing, kokonik tedarikçiler (Thales, Honeywell) güneş sistemi ve dış güç kaynakları için standart arayüzler geliştirmek için de gereklidir.

Future Outlook: Hybrid APU Systems

Yakın vadede (2028-2035), en gerçekçi yapılandırma bir alginç:0)hybrid güneş-turbine APU) Küçük bir gaz türbini (enerji verimliliği artırmak veya hidrojen) uzun süre boyunca güneş azaltıcı veya ortadan kaldırılabilir.

Uzun vadeli, güneş APU, bu tür mimarilerde, yakıt tipinin dengesini yükseltebilecek bir tampon batarya ile çalışır:0)hidrojen-elektrik uçakları [Düzücüler 1), Hidrojen yakıt hücreleri, elektrik üretir; atık ısısı, kabin kontrolü için kullanılabilir. - bu tür binalarda, güneş panelleri yakıt tipi olmayan sistemleri kandırabilir, yakıt tipinin dengesini azaltılabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güneşli yardımcı güç birimleri, yüksek enerji elektroniklerini temsil ediyor - protestocuların zaten sertifika, ağırlık ve maliyetle kalmasını beklemeden bir yana- caktır. Teknoloji, hafif esnek güneş panelleri, yüksek enerji elektronikleri - ilk güneş destekli bir elektrik elektronikleri - 2027'de bölgesel jetlere girebileceği noktaya kadar olgunlaşmıştır.