Elektroflugzeug - Hybrid- / Dual-Typ-Motoren, wie würde das funktionieren?

Wenn Sie ein Flugzeug mit elektrischen Propellern zum Starten und Landen haben und einen Turbofan / Jet haben, um höhere Geschwindigkeiten für den Reiseflug zu erreichen. Zum Beispiel können elektrische Propeller bis zu 250 Meilen pro Stunde und Turbofans bis zu 550 Meilen pro Stunde erreichen

  1. Schalten Sie die elektrischen Propeller aus oder lassen Sie sie an?
  2. Arbeiten sie zusammen?
  3. Wie wirkt es sich auf die Propeller aus, wenn der Turbofan 850 km/h erreicht?
  4. Wird der Schub hinzugefügt, wenn beide Motoren arbeiten?
Imho, was sinnvoll sein könnte , ist das Gegenteil: Jet für den Start (hoher Schub) und elektrisch für die Reise (mäßiger Schub), aber dieser elektrische Strom muss irgendwo herkommen, und mit der aktuellen Technologie sind wir bei weitem nicht brauchbar.
Haben Sie tatsächlich überprüft, ob ein Satz Propeller nicht für den gesamten Flug funktioniert? Wie von mehreren Personen in Ihrer vorherigen Frage zu diesem Thema besprochen wurde, kann ein gut konstruierter Impeller sowohl den Start auf Meereshöhe als auch den Hochgeschwindigkeitsflug in angemessener Höhe bewältigen. Moderne Turbofans übernehmen heute beide Aufgaben, Ihr einziger Unterschied ist die elektrische Leistung.
Nachdem ich darüber nachgedacht habe, basierend auf allen Antworten (danke an alle), möchte ich einen normalen Turbofan, bei dem der Frontlüfter mit Strom starten und in der Luft die laute Turbofan-Kernverbrennung einschalten kann, die dann die Front antreiben kann Lüfter ebenso. Auch hier verstehe ich, dass es kontraproduktiv ist, während des Starts keinen Kernschub zu verwenden, aber mein Hauptziel ist ein leiser Start und kein lauter Start. Einige Zeit muss die Wirtschaftlichkeit für den Komfort der Menschen leiden, die in der Nähe von Flugplätzen leben.
@Arturo Zunächst einmal sind Elektromotoren nicht leise. Zweitens entsteht ein Großteil des Lärms durch den Luftstrom und sich drehende Teile, nicht unbedingt durch den Verbrennungsprozess selbst. Dies würde immer noch mit Ihrem vorgeschlagenen Elektromotor für die gleiche Schubleistung passieren. Drittens, wenn Sie das Geräusch von Düsentriebwerken nicht mögen, bewegen Sie sich nicht neben einem Flughafen. Das ist eine viel einfachere Lösung, als Milliarden von Dollar für Konstruktions-, Herstellungs- und Wartungskosten auszugeben und gleichzeitig die Sicherheit zu verringern.

Antworten (3)

Die B-36 Peacemaker hatte 6 Sternmotoren, die 6 Propeller antreiben, UND 4 Strahltriebwerke in 2 Gondeln . Die Strahltriebwerke wurden zum Start und zum "Sprinten" über ein Ziel verwendet. Die Jets wurden im Reiseflug abgestellt, weil sie deutlich mehr Treibstoff verbrauchten als die Kolbenmotoren.

Als solche haben sie in der Vergangenheit Propeller/Jet-Hybridflugzeuge hergestellt, wenn auch nicht elektrisch.

Um Ihre Fragen zu beantworten:

  1. Sie möchten wahrscheinlich die Propeller federn und die Elektromotoren ausschalten. Wenn die Propeller Sie nur auf 250 MPH treiben können, wenn Sie sie im Windschatten drehen lassen, wenn die Jets laufen, wird der Luftwiderstand erhöht, was nur dazu dient, Ihre Reisegeschwindigkeit zu beeinträchtigen und / oder Ihren Kraftstoffverbrauch zu erhöhen.

  2. Sie funktionieren nur in Verbindung mit einer Geschwindigkeit, die UNTER dem liegt, was Ihre Requisiten fahren können (z. B. 250 MPH in Ihrem Beispiel). Darüber hinaus sind Sie ohne die Requisiten besser dran, wenn Sie auf Geschwindigkeit aus sind.

  3. Bei Geschwindigkeiten über dem, was die Requisiten liefern können, sind sie im Wesentlichen kleine Windmühlen. Und nicht sehr effiziente noch dazu.

  4. Siehe 2.

Was als "Hybrid" -Flugzeug hilfreich wäre, wäre ein Benzinmotor, der eine Stütze dreht, wobei ein Elektromotor zwischen Motor und Stütze hinzugefügt wird. Der Elektromotor könnte beim Start zusätzliche Leistung liefern und beim Abstieg als Generator / Tauchbremse an der Stütze fungieren. Für den Fall, dass der Benzinmotor ausfällt, kann die Propeller-/Elektromotorbaugruppe vom Benzinmotor ausgekuppelt werden, wodurch Sie vorübergehend mit Energie versorgt werden, um herumzumanövrieren und sicher zu landen. Benzinmotoren in Flugzeugen sind in der Regel sehr zuverlässig, aber wenn sie während des Starts oder der Landung, den anfälligsten Teilen des Fluges, ausfallen, sind die Ergebnisse in der Regel katastrophal. Als solches wäre der Benzin/Elektro-Hybrid während des Reiseflugs nutzlos, aber er KÖNNTE den Sicherheitsfaktor während der empfindlichsten Teile des Fluges verbessern.

Wie viel Luftwiderstand erzeugt ein gefiederter Propeller? Danke.
Eine solche Hybridkonfiguration wäre eine interessante Option für den V22 Osprey – wenn ein Motor ausfällt, schalten Sie den Elektromotor auf der anderen Seite in den Generatormodus. Dadurch entfällt die mechanische Querverbindung, die derzeit zum Landen nach einem Ausfall eines einzelnen Triebwerks benötigt wird.
@MSalters - noch interessanter wäre, wenn es nur Elektromotoren an den Flügelspitzengondeln und irgendwo im Rumpf eine Art "Innenbordmotor" gäbe. So etwas könnte eine kleinere, leichtere Version eines solchen Flugzeugs für "Normalsterbliche" erschwinglich machen. Wie ich :-)
@Urquiola für ein ATR-72-Größen- / Missionsflugzeug habe ich festgestellt, dass gefiederte, gesperrte Propeller (ca. 13 Fuß Durchmesser) bei Mach 0,45, 20 kft nur etwa 10-12 Luftwiderstandszahlen hinzugefügt haben

Ein Hybrid macht in einem Flugzeug aus dem gleichen Grund keinen Sinn, aus dem Turboprops in einem Flugzeug Sinn machen und Turbowellen in einem Auto keinen Sinn machen. Autos haben schnell wechselnde Lasten, Flugzeuge nicht. Außerdem bremsen Flugzeuge (oft) nicht in der Luft, sodass regenerative Bremsen wertlos wären. Insgesamt wird der Elektromotor in einem Hybridauto tatsächlich dazu verwendet, die Belastung des Verbrennungsmotors zu glätten und ihn mit seiner effizientesten Drehzahl laufen zu lassen. In einem Turboprop macht die variable Steigung dasselbe, aber viel besser.

Ich denke, es gibt derzeit keine experimentellen Beweise, um die Frage nach einem Flugzeug mit einem Hybridmotor und einem zusätzlichen Strahltriebwerk zu beantworten, aber es gibt einige Veröffentlichungen über Hybridflugzeuge, wie zum Beispiel: „Eine vereinfachte Methode zur Berechnung des Kraftstoffverbrauchs eines Hybrid-Elektroflugzeugs ', R. Jagannath et al., beim 50. AIAA/ASME/SAE-Meeting, Propulsion and Energy Forum, 2014

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