Máy bay lai-Electric là gì?

Máy bay điện tử lai đại diện một sự thay đổi đáng kể trong công nghệ đẩy mạnh bằng cách tích hợp các động cơ đốt truyền thống - theo kiểu tua bin hay piston - với động cơ điện và hệ thống pin. Không giống như máy bay điện tử tinh khiết, các con lai giữ lại một động cơ đốt nhiên liệu có thể nạp lại pin trong chuyến bay hoặc cung cấp năng lượng trực tiếp cho các cơ khí, trong khi các động cơ điện hỗ trợ trong khi cất cánh, leo lên, và hạ cánh - giai đoạn năng lượng tăng mạnh nhất. Cấu hình này có thể giảm thiểu việc tiêu thụ tổng thể tiêu thụ năng lượng tổng thể 20–30% trên đường bộ, theo nghiên cứu ban đầu [FL] từ Trung tâm nghiên cứu [FL] [NAS]

Hai kiến trúc chính tồn tại: các con lai, động cơ đốt cháy chỉ điều khiển máy phát điện để cung cấp điện động cơ và pin điện, và các cặp lai song song, nơi mà cả động cơ và động cơ có thể trực tiếp quay máy bay hoặc quạt. Một số thiết kế sử dụng một phương pháp điện áp, với một tua bin khí để phát điện cho các quạt điện phân phối và một sự sắp đặt mà hứa hẹn tăng cường nhiệt độ và cải thiện khí động lực. Những hệ thống này đặc biệt thích hợp với các chuyến bay ngắn dưới 1.000 km, nơi mà các hình phạt pin ít nặng hơn và thường xuyên sử dụng để nâng cao và hạ cánh và hạ cánh tối ưu hóa điện năng.

Những thử thách nghiêm trọng giữ lại phi cơ không gian lai tạo

Sức mạnh yếu ớt và sức nặng

Hàng rào khổng lồ vẫn còn công nghệ pin. Tế bào li-li-on hiện nay cung cấp khoảng 250–300 watt/h/kg), trong khi nhiên liệu phản lực cung cấp khoảng 12.000 H/kg. Ngay cả kế toán cho hiệu quả cao hơn của động cơ điện, pin cần đạt ít nhất 500–800 W/kg để làm cho các máy bay khu vực tương thích với thương mại. Các nhà nghiên cứu đang khám phá pin hạt rắn, chất nổ li-pul-pies, và chất nổ li- không khí, nhưng những năm này vẫn từ sự phân hủy các yêu cầu thiết thiết an toàn dây điện.

Ngoài mật độ năng lượng, quản lý nhiệt là một vấn đề quan trọng. các bình chứa tạo ra nhiệt đáng kể trong lúc giải phóng năng lượng cao, đặc biệt là trong lúc cất cánh. mà không có sự làm mát, hiệu suất giảm nhanh chóng, và rủi ro an toàn tăng lên. hệ thống làm mát lỏng tích cực tăng trọng lượng và độ phức tạp, tăng cường năng lượng tải hơn.

Những rào cản và phí tổn

Các sân bay và sân bay đối mặt với một vấn đề về gà và egg: không có một đội máy bay điện tương tự, không có động cơ để lắp đặt trạm sạc điện cao ở cổng, mà không cần nạp điện, không cần nạp điện, máy bay không thể tự động sử dụng. sạc nhanh cho các gói pin lớn -- chi phí điện áp -- và nâng cấp cho các khu vực điện ở sân bay, có thể tốn hàng triệu đô la mỗi cổng. Thêm vào đó, giá mua trước của máy bay lai là 20–40% so với các đối thủ thông thường, ít nhất là giá ban đầu, như nhà sản xuất và các chi phí sản xuất.

Hợp thức hóa và điều chỉnh sự không chắc chắn

Chính quyền bay như Cơ quan Hàng không và EASA chưa hoàn tất các tiêu chuẩn xác định cho hệ thống đẩy điện tương tự. Câu hỏi xoay quanh chế độ hư hỏng, nhiễu điện từ từ từ từ từ từ từ cáp có khối lượng cao, và chốt ắc quy [FLT: 0] đã đưa ra những chỉ thị sơ bộ, nhưng có thể chưa sẵn sàng cho đến 20 giờ, thương mại.

Comment

Kết hợp hai nguồn điện, điện tử, và hệ thống quản lý năng lượng phức tạp làm tăng sự phức tạp đáng kể cho thiết kế máy bay. Độ sáng và cân bằng thay đổi động lực khi giải phóng pin, yêu cầu các thuật toán điều khiển cấp cao. Yêu cầu tăng cường các thành phần, tăng chi phí bảo trì. Tương tác giữa hệ thống điện và nhiệt độ cũng là những thách thức từ động cơ và máy tính phải được quản lý mà không cần tăng cường quá mức độ làm mát.

Cơ hội đẩy người thợ tiến tới

Sự giảm nhẹ sâu sắc

Khu vực hàng không bị áp lực cực độ để đạt được mức khí CO2 thải ) [FLT: 1] đến năm 2050. Máy bay điện tử giả có thể cắt giảm lượng khí thải CO2- thức tỉnh bởi 30–50% so với các máy bay phản lực khu vực hiện nay, đặc biệt khi kết hợp với nhiên liệu hàng không bền vững [FFT: 1] động cơ đốt cháy. [FT:2] Hiệp hội Hàng không vận chuyển không quốc gia [ATA] [FT] [FT] đã nhắm mục tiêu vào nền tảng tổng hợp là một cột trụ cho một chuyến bay ngắn (AFFFFFFFFFFT) và chất lượng không khí điện không khí địa phương. Hơn nữa, sản xuất các chất lượng không khí và phi khí xung quanh phi trường.

Chi phí hoạt động thấp theo thời gian

Mặc dù giá mua lúc đầu là cao, lực đẩy lai tạo cung cấp chi phí hoạt động thấp hơn một lần bay. Động cơ điện cần ít bảo trì hơn các động cơ tua bin phức tạp, với ít bộ phận di chuyển hơn. Điện năng rẻ hơn một đơn vị năng lượng phản lực ở hầu hết các vùng, và động cơ đốt cháy có thể chạy tối ưu hơn là thay đổi tốc độ đẩy của nó. Nghiên cứu bởi [FLT: 0] Quay [FL: 1] cho thấy hệ thống điện phụ [FT:1] có thể chỉ đạo hiệu lực điện ở 25–30 trên 500 km sau khi công nghệ trưởng thành thục.

Sự giảm nhiễu và sự chuyển hóa không khí đô thị

Động cơ điện yên tĩnh hơn động cơ truyền thống. Một máy bay điện tương tự có thể hoạt động với lực đẩy gần tĩnh trong taxi, tiếp cận và hạ cánh, giảm dấu chân nhiễu xung quanh sân bay lên đến 70%. Nó mở cửa để mở rộng giờ hoạt động và mối quan hệ cộng đồng chặt chẽ hơn. Công nghệ này cũng có nền tảng cho các máy bay điện cất cánh và hạ cánh (eVTRI), cuối cùng có thể cung cấp cho hành khách đến các máy bay khu vực điện khu vực đa chiều trong mạng đa chiều.

Đường ống dẫn tăng trưởng thị trường và sự đổi mới

Hơn 10 tỉ người đã đầu tư vào các cuộc khởi đầu máy điện và điện từ năm 2020. Các nhân viên lớn bao gồm Nghe [FLT:] [FLT: 1]], [FLTTTT:2] [FLTTTTT:], và [FT:4] [FT:] [FT:], [FT:5], bên cạnh các nhà sản xuất như [FLT: FT], [FT:] AwRTTTSSSSSS [FT:] [FLT] [FLTTT] [FTTT], và [V], [V],], chương trình công nghệ hàng không gian ngầm] đang tìm kiếm kiếm kiếm các loại vũ khí thải từ phi thuyền] và các loại vũ trụ này là những mục tiêu tối ưu tiên (có thể giúp đỡ cho phi trường công nghệ tối ưu [8 tỉ Mỹ] và các phi trường công nghệ tối ưu tiên (8 tỉ Mỹ]

Khi nào chúng ta sẽ thấy máy bay lai-Electric?

Một số dòng thời gian phân bố chỉ vào khoảng đầu năm 2030s như là giao dịch thương mại đầu tiên. Trái tim Aerospace nhắm vào chức năng 30 CN- 30 tuổi, sử dụng hệ thống lai cho khoảng cách hơn tới 400 km. Trong khi đó, nhiều đối tác lớn hơn như đã bỏ qua [FLT] mục tiêu [FL:1) và [FL:] [FT:2] Nhóm Air [FL3] đã đặt ra các lệnh điều kiện điện. Tuy nhiên, nhiều nhà phân tích tin rằng việc tiếp nhận dòng điện toàn bộ sẽ đòi hỏi một thế hệ khác và tăng cường điện tử khác, hơn 30 lần nữa.

Con đường này phụ thuộc vào sự tiến bộ phối hợp: các nhà sản xuất pin phải tăng gấp đôi mật độ năng lượng trong khi đạt được sự an toàn hàng không; các nhà điều chỉnh phải hoàn thành khung phân hủy; và các sân bay phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng trung tâm định vị. Nếu các mảnh này rơi vào vị trí, máy bay điện lai sẽ không chỉ là một giải pháp duy nhất nhưng là tiêu chuẩn mới cho việc di chuyển ngắn-h trung tâm điều khiển và một bước quan trọng trong việc phân hủy khí thải khí thải trong khi duy trì sự kết nối mà nền kinh tế toàn cầu phụ thuộc vào.

Trong lâu dài hơn, máy bay điện tử tinh khiết và năng lượng hydro có thể chi phối, nhưng công nghệ điện lai tạo cung cấp một cây cầu thực tiễn để thúc đẩy cơ sở hạ tầng nhiên liệu trong khi lái sự đổi mới trong lực đẩy điện. những thử thách là có thật, nhưng những cơ hội -- về mặt kinh tế, và hoạt động -- là đủ sức ép để duy trì sự cam kết của ngành công nghiệp.