un blog de Radu Dumitru

►► canalele mele de YouTube: youtube.com/RaduDumitru (personal) și youtube.com/NwraduBlog (tech) ◄◄

Se fac pași înainte în domeniul avioanelor electrice și hibride

27 Dec 2017  ·

TEHNOLOGIE  ·

16 comentarii

Mașini avem, camioane avem, acum a venit rândul intensificării cercetărilor pentru dezvoltarea avioanelor electrice. Airbus, Siemens și Rolls-Royce au semnat recent un parteneriat în acest scop, urmând să echipeze un avion cu motoare electrice pentru a testa tehnologie.

Avioanele cu motoarele electrice ar avea câteva avantaje:

  • costuri mai mici de operare, curentul electric fiind mai ieftin decât combustibilul convențional, iar în plus Soarele oferă energie electrică și nelimitată și nepoluantă. Momentan prețul combustibilului reprezintă aproximativ o treime din costul unui bilet de avion.
  • zgomot redus, ca dispare partea de combustie, și mă refer aici inclusiv la zgomot mult redus pentru cei ce locuiesc în vecinătatea aeroporturilor. La noi în țară asta nu e o problemă importantă, dar prin marile capitale ale lumii ați văzut că avioanele decolează pe deasupra unor zone rezidențiale aglomerate.

Problema este una de echilibrare a greutății bateriilor cu puterea motoarelor, plus, secundar, micșorarea timpului de încărcare a avioanelor, că trebuie să le echipeze cu QuickCharge 8.0 ca să ofere un timp de turnaround decent la aeroport.

Ce vor face Airbus,  Rolls-Royce și Siemens? Vor înlocui unul dintre cele 4 motoare ale unui BAe 146 cu unul electric de 2 MW putere pentru a testa tehnologia. Dacă totul merge bine, vor înlocui un alt motor, obținând practic un avion hibrid, cu două motoare convenționale și două electrice. Proiectul se numește E-Fan X.

Ca și mașinile hibride, avioanele hibride pot fi un pas intermediar în trecerea spre unele electrice. Bănuiesc că inițial avionul ar putea decola folosind motoarele “pe benzină”, care oferă tracțiune puternică necesară în etapa de decolare și atingere a plafonului de zbor, iar apoi s-ar putea menține în zbor și ateriza folosind motoarele electrice. Economia de carburant ar rămâne importantă.

Motoarele uzuale ale unui BAe 146 sunt tot de tipul turbofan high-bypass, precum la majoritatea avioanelor noi, doar că probabil un pic mai mici, avionul fiind unul de paroximativ 80 de pasageri. E un început bun ca platformă de teste și chiar dacă tehnologia electrică se dovedește utilă doar pentru astfel de avioane regionale, tot ar fi un câștig pentru ieftinirea transporturilor.

Lufthansa.rj85.arp.jpg
By Adrian PingstoneOwn work, Public Domain, Link

    16 comentarii

  1. Nu știu de sunet, pentru că nu prea ai cum sa atenuezi un compresor / ventil din acela turbojet, dar consumul poate se va reduce semnificativ daca avionul ar fi capabil sa genereze și sa își utilizeze propia energie pentru a se deplasa. Poate un scenariu pozitiv, in vreun deceniu poate avem bilete mult mai ieftine pentru avioane, cine stie. A luat-o tehnologia razna.

      (Citează)

  2. reducerea zgomotul e un motiv fals, tot ce ii intereseaza e sa aiba costuri cat mai mici de operare si atat.

      (Citează)

  3. cum functioneaza un turbo-jet/ fan-jet electric?
    din cate stiam eu, portanta e asigurata de gazele care rezulta in urma arderii mixului de combustibil cu aerul comprimat de turbina

    daca n-ai combustibil, n-ai ardere, n-ai gaze, deci n-ai propulsie.

    inseamna ca vor fi motoare cu elice alimentate electric, nu motoare cu reactie?

      (Citează)

    • Portanta este asigurata de forma aripii. Gen: curentul de aer trece cu viteza mai si debit mai mare pe dedesubt si mai incet pe deasupra.

        (Citează)

    • Exista turbofan, care e pe A320, A380, B737 la care propulsia e data in mica parte de jetul de gaze si in mare parte de “fan”-ul ala mare. Aerul intra in motor, ajunge in compresor care are cam 5-8 trepte, depinde de motor, se face compresia, ajunge intr-o alta camera unde se injecteaza combustibil, apoi arderea si apoi in low pressure turbine care e conectata la fanul ala mare din fata printr-un arbore. E cam stangace explicatia, gasesti pe wiki mai multe. Si mai sunt turbopropulsoarele, se folosesc la Atr-uri si chiar la avioane mai mari, gen A400M. Principiul e similar, doar ca in loc sa “invarta” fanul ala mare din fata motorului, invarte o elice, iar propulsia e data in totalitate de elice si nu de jetul de gaze. Si mai e, ce stii tu, turboreactoarele, care au acelasi principiu de functionare cu turbofanurile si turboprop, doar ca propulsia e asigurata de jetul de gaze. Principiul de functionare e similar cu motoarele cu ardere interna de pe masini. Adica au admisie, compresie, detenta si evacuare.

        (Citează)

  4. nashu_mare:
    Portanta este asigurata de forma aripii. Gen: curentul de aer trece cu viteza mai si debit mai mare pe dedesubt si mai incet pe deasupra.

    da bre numai ca pentru asta aripa tre sa fie in miscare, nu?

    intrebarea mea era cum se misca avionul in fata daca nu sunt gaze, si intre timp cred ca am inteles ca de fapt trebuie doar sa invarti o elice ca sa creezi portanta fata-spate (elicea e si ea o aripa, de fapt) si avionul e miscat de presiunea aerului din spate.

    m-am exprimat un pic gresit intr-adevar.

      (Citează)

  5. Puterea motorului fără elice (generic zis “cu reacție” la noi respectiv “jet engine” la ei) este dată de gaze, dar tb. învîrtit acel compresor de viteză mare care asigură aerul comprimat în care se injectează combustibil. În mod normal, tot gazele rotesc compresorul, pt că compresorul din față este pe același ax cu palele turbinei din spate, care sînt învîtite de gazele care ies din motor.
    Deci energia degajată de ardere (1) propulsează avionul prin efetul de reacție al evacuării gazelor și (2) învîrte compresorul
    Probabil că se poate adăuga un motor electric doar pe partea de rotire a compresorului, și în felul ăsta se elimină (2) deci se reduce consumul.

    Zic asta pt că într-adevăr pe schemă, toate cele 4 motoare apar a fi cu reacție, inclusiv cel “electric”.

      (Citează)

    • Avioanele comerciale nu au turboreactoare sau cum se zice in popor motoare cu reactie. Ele au turbofanuri, propulasia este asigurata de rotirea fanului si foarte putin de jetul de gaze. Avioanele de lupta folosesc turboreactoare. Toate au principiul de functionare similar. Daca vrea Radu, pot scrie un articol sa explic babeste cum functioneaza, dar oricum exista o gramada de informatii pe google despre ele, diferinte si asemanari, cand si cum se folosesc.

        (Citează)

  6. alias:
    Probabil că se poate adăuga un motor electric doar pe partea de rotire a compresorului, și în felul ăsta se elimină (2) deci se reduce consumul.

    Zic asta pt că într-adevăr pe schemă, toate cele 4 motoare apar a fi cu reacție, inclusiv cel “electric”.

    In general din cate stiu eu adaugarea unei turbine la un motor face motorul mai eficient tocmai pt ca turbina este invartita de gaze, adica nu consuma semnificativ in plus, in schimb reduce consumul pt ca aerul pe care il comprima si-l baga in camera de ardere face explozia mai eficienta dpdv consum.

      (Citează)

  7. nashu_mare:
    Portanta este asigurata de forma aripii. Gen: curentul de aer trece cu viteza mai si debit mai mare pe dedesubt si mai incet pe deasupra.

    Invers. Aerul circula cu viteza mai mare pe deasupra aripii si mai incet pe dedesupt. Asta face ca aerul sa fie mai rarefiat deasupra aripii si se creeaza o diferenta de presiune. Aerul are tendinta de a circula din zone cu presiune mai mare (dedesuptul aripii) catre zone cu presiune mai scazuta (deasupra aripii) si astfel impinge aripa si implicit avionul, in sus.

      (Citează)

  8. de unde ati rasarit voi toti astia specialisti in aeronautica?
    trebuie sa stau acum cateva zile pe wikipedia zici ca sa pot ajunge sa stau pe blogul asta.
    ati putea poate voi astia experti in domeniu sa ii sfatuiti pe nestiutorii aia cum sa faca ei motorul electric la avion.

    nashu_mare:
    Ai, evident, dreptate.

      (Citează)

    • Nu trebuie sa fii expert in aeronautica pentru a spune de ce plutesc chestiile intr-un fluid. Nici Arhimede nu era. Dar trebuie sa fii _special_ să te dai avansat în principii fizice care au cel putin un secol vechime. Ca sa nu zic “milenii”.

        (Citează)

  9. Ce se intampla daca bateria, sau circuitul electric (sau cum s-o numi el) da rateu la 10000 de metri altitudine?

      (Citează)

  10. Nu sunt advisor financiar – do your own research. Va zic ce fac eu.

    Masini electrice (nu doar personale, ci si utilaje, autobuze, etc), drone, VTOLs (vezi uber elevate), avioane, roboti, devices, IoT, home-storage, enterprise storage – toate aceste lucruri folosesc baterii electrice. Urmeaza o revolutie in industria transporturilor si majoritatea producatorilor de masini au anuntat deja trecerea la masini electrice. Tari importante au stabilit un deadline pentru vanzarile de masini pe combustibil. Deja nu mai vorbim de intuitie, ci de un fapt cert.

    Cand vezi ca urmatorii 5-10 ani inseamna un consum exponential de baterii, cum profiti din chestia asta? Well, investesti si sustii pe cei care produc materia prima pentru baterii (lithium, cobalt, nikel, graphene/poate si graphite daca ai incredere in folosirea sa pe termen mediu spre lung). Ma astept la un ROI in 5-10 ani de 50x cel putin, conform estimarilor referitoare la cresterea consumului.

    Pentru problema “no money to invest”, exista this little thing called crypto astazi (in special ICOs). Asta poate crea bugetul de investit in companiile de mai sus. Eu personal vad crypto ca ceva pur speculativ, teren minat. :)

    Vrea cineva mai multe informatii referitor la lucrurile astea? Sa scriu ceva pe blogul lui Radu daca e de acord?

      (Citează)

    Alătură-te discuției, lasă un mesaj

    E-mail-ul nu va fi publicat. Fără înjurături și cuvinte grele, că vorbim prietenește aici. Gândiți-vă de două ori înainte de a publica. Nu o luați pe arătură doar pentru că aveți un monitor în față și nu o persoană reală.

    Apăsați pe Citează pentru a cita întreg comentariul cuiva sau selectați întâi anumite cuvinte și apăsați apoi pe Citează pentru a le prelua doar pe acelea. Link-urile către alte site-uri, dar care au legătură cu subiectul discuției, sunt ok.


    Prin trimiterea comentariului acceptați politica de confidențialitate a site-ului.



    Vreți un avatar în comentarii? Mergeți pe gravatar.com (un serviciu Wordpress) și asociați o imagine cu adresa de email cu care comentați.

    Dacă ați bifat să fiți anunțați prin email de noi comentarii sau posturi, veți primi inițial un email de confirmare. Dacă nu validați acolo alegerea, nu se va activa sistemul și după un timp nu veți mai primi nici alte emailuri

    Comentariile nu se pot edita ulterior, așa că verificați ce ați scris. Dacă vreți să mai adăugați ceva, lăsați un nou comentariu.

sus