Was meint Elon Musk mit „Elektrojet“?

Elon Musk hat gesagt, dass er ein Design für einen senkrecht startenden und landenden Superschall-Elektrojet hat. Ich hatte den Eindruck, dass Düsentriebwerke funktionieren, indem sie Treibstoff verbrennen, das Volumen erweitern und so Kraft erzeugen. Wie geht das elektrisch?

Das Brennstoff verbrennende, Gas expandierende Zeug wird nur zum Antrieb einer Turbine benötigt. Wenn Sie den Strahl auf einen Kompressor beschränken, der die durch einen Kanal strömende Luft beschleunigt, ist ein Elektromotor gut geeignet. Aber ein elektrisches, manntragendes Überschall-Senkrechtstarter zu bauen, liegt eindeutig im Bereich der Science-Fiction. Die heutige Technologie kann dies nicht auf sinnvolle Weise leisten.
Auch ein Strahltriebwerk ist eine Wärmekraftmaschine, also kann es mit allem betrieben werden, was das Volumen der durchströmenden Luft erwärmt und erweitert. Elektrische Heizungen würden gut funktionieren. Das Problem ist, dass Düsentreibstoff eine bessere Energiedichte hat und Masse und Volumen hinzufügt, sodass Batterien wirklich nicht mit der Effizienz mithalten können. Ich vermute, Peter könnte Recht haben und Musk dachte tatsächlich an Impeller mit Elektromotoren. Das kann für kurze Sprünge zwischen netzbetriebenen Pads sinnvoll sein. Hat er wirklich davon gesprochen, dass es auch Überschall ist?
Der Zyniker in mir stellt sich das Starscream Model S vor - Erstaunliche Leistung, aber Sie müssen an den 25 Tankstellen zwischen hier und da anhalten und dürfen nichts anschlagen, damit es nicht Feuer fängt.
@Peter Kämpf: Aber wie ist das ein Jet und kein elektrisch angetriebener Impeller (AKA Impeller: en.wikipedia.org/wiki/Ducted_fan )?
@jamesqf: Genau genommen ist es das nicht. Aber die Antwort von Jon Story erklärt es besser als ich es jemals könnte. Von all den abwegigen Ideen, die von Mr. Musk kommen, ist diese wahrscheinlich die irreführendste – wenn das, was darüber berichtet wurde, richtig ist.
Sie können immer noch Luft komprimieren und dann ausstoßen. Solange die Luftaustrittsgeschwindigkeit höher ist als die Ansauggeschwindigkeit, handelt es sich um einen Jet.

Antworten (5)

Jet Substantiv

  • ein schneller Flüssigkeits- oder Gasstrom, der aus einer kleinen Öffnung herausgedrückt wird

Ein Strahltriebwerk ist ein Triebwerk, das einen Jet zum Antrieb verwendet. Typischerweise ein "schneller Gasstrom", bei dem das Gas Luft ist. Wirklich, wir könnten so ziemlich jedes Flugzeugtriebwerk als Jet zählen, aber es hängt davon ab, wie "schnell" die Luft sein muss, bevor es ein Jet ist.

In einem typischen Düsentriebwerk, wie wir es jetzt definieren, wird der Strahl durch Verbrennen von Kraftstoff und Luft erzeugt ... aber das muss nicht unbedingt der Fall sein. Ein elektrischer Jet würde einfach einen Elektromotor verwenden, um einen schnellen Luftstrom zu erzeugen.

Wäre es wirklich ein "Düsen"-Triebwerk? Das hängt davon ab, wie schnell die Luft ist - aber die meisten Leute sehen "Jet" als einen schnellen, leistungsstarken und zuverlässigen Flugzeugtyp, also geht es genauso um Marketing wie um alles andere. An Electric Prop oder Electric Plane klingt nicht so cool wie Electric Jet ... (Obwohl ich argumentieren würde, dass ElectroJet/ElectroProp/ElectroPlane großartige Namen sind und Elon Musk sich enttäuscht hat, indem er keinen dieser Namen verwendet hat)

Wenn wir die schwammigen Wörter „schnell“ und „klein“ vergessen, bleibt uns „ein Flüssigkeits- oder Gasstrom, der aus einer Öffnung herausgedrückt wird“. Dies scheint eine Grenze zwischen Propellern zu ziehen, die sich im Freien drehen, und Impeller, die Luft aus einer Öffnung drücken.
Ein gültiger Punkt, also ja, ein elektrischer Impeller würde nach dieser Maßnahme wahrscheinlich als Jet gelten
Ich würde eher fragen, ob es wirklich Überschall wäre ? Ich denke, dass die erste Implementierung eines elektrischen/hzbrid-Antriebs in der kommerziellen Luftfahrt eher ein elektrischer regionaler TurboProp wäre
Und für Überschallanwendungen würde ich die Prop -Alternative eher ausschließen, es wäre definitiv ein Impeller ...

Soweit ich weiß, hat die Verwendung des Wortes Jet hier keinen Bezug zum Motortyp, außer um unverkleidete Propeller auszuschließen.

Es wird als Synonym für Flugzeuge verwendet , behält aber die Anziehungskraft moderner Jetliner im Gegensatz zu Propellerflugzeugen, die von der breiten Öffentlichkeit oft als "veraltet" angesehen werden. Dieselbe Öffentlichkeit kann normalerweise einen Kolbenmotor nicht von einem Turboprop oder sogar einem Propfan unterscheiden, daher ist es verständlich.

Mein persönliches Verständnis oder die Bemerkungen von Herrn Musk ist, dass er ein „elektrischeres“ oder „vollelektrisches“ Flugzeug entwickeln möchte, das sowohl zu VTOL als auch zu Supercruise in sehr großen Höhen fähig ist, wahrscheinlicher später.

Ein vollelektrisches Flugzeug verwendet Batterien, um seine Energie zu speichern, die in elektrische Propeller, Ventilatoren, Schlagflügel oder andere Geräte eingespeist wird, die sie in Schub umwandeln. Andererseits enthält der eher elektrische Ansatz normalerweise einen Kraftstofftank, eine Art Verbrennungsmotor und eine Lichtmaschine, um die chemische Energie im Kraftstoff in elektrische Energie für ein elektrisches Antriebsverfahren umzuwandeln. Dies liegt daran, dass die Energiedichte in jeder Art von Flugkraftstoff um Größenordnungen höher ist als die der besten modernen Batterien, sodass es effizienter ist, Kraftstoff als Batterien zu transportieren.

PERSÖNLICHE MEINUNG VORAUS

Mr. Musk ist ein Geschäftsmann, kein Ingenieur (er stellt ziemlich gute Leute ein, um die Ingenieurarbeiten zu erledigen, da er es sich leisten kann). Wenn er also Interviews gibt, denken Sie daran, dass er Geschäfte macht und nicht die Details seiner Ideen diskutiert.

Obwohl ich denke, dass es keinen Luftfahrtenthusiasten gibt, der nicht gerne ein betriebsbereites, vollelektrisches, VTOL-fähiges Überschallflugzeug sehen würde, stehen die Chancen, dass dies in den nächsten Jahrzehnten ohne einen großen Durchbruch bei der Brennstoffzelle oder Batterietechnologie sind nahe null. Bis so etwas passiert, wird die Energiedichte solche Designs weiterhin fest im Bereich von Interviews und 3D-Renderings halten

Es gibt Fälle von Interviews, in denen Musk detailliert beschreibt, was die Absicht ist.

Der Hauptvorteil des Flugzeugs wäre seiner Meinung nach die Fähigkeit, Höhenflüge in Umschlägen durchzuführen, in denen Motoren, die atmosphärischen Sauerstoff zum Verbrennen benötigen, nicht funktionieren könnten, wodurch sie sich mit weniger Widerstand schneller bewegen könnten.

Er spricht auch über Gimballing-Motoren für Steuerflächen und deren Verwendung, um VTOL-Kapazität zu haben.

Das größte Problem im Moment ist die Leistungsdichte, damit es überhaupt existiert, aber aus gestalterischer Sicht bin ich mir nicht sicher, ob es am klügsten wäre, Ihre Steuerflächen NUR den Motoren zu überlassen. Der größte Vorteil von Tails, Canards usw. besteht darin, dass Sie sich im Falle eines Motorschadens nicht in einen Ziegelstein verwandeln.

Und auch in höheren Lagen, etwa (mindestens höher als 20 km) 40-60 km, nehme ich an, dass Sie möglicherweise RCS-ähnliche Steuersysteme als Backup benötigen.

Aber um zum „Jet“-Teil zu kommen, ich glaube, dass es genau das ist, was Sie sich darunter vorstellen, ein „Turbofan“, dessen Kern von einem Motor angetrieben und kardanisch aufgehängt ist.

But getting to the 'jet' part, nun, das wäre die Frage, der Rest sind Nebeninformationen. I believeNun, das ist keine schöne Antwort, aber haben Sie zufällig zusätzliche Quellen?
Wenn nicht genug Sauerstoff vorhanden ist, um Kraftstoff zu verbrennen, wird es dann genug Gas geben, um anzutreiben?

Vielleicht meint er einen elektrostatischen Flüssigkeitsbeschleuniger . Herr Musk oder seine Ingenieure sind die geeigneten Parteien, um zu klären, was er vorhat. Es könnte ein Turbofan ohne Turbine (= nur ein Fan) sein.

Ich weiß, dass er den Neinsagern in Bezug auf elektrisch angetriebene Autos das Gegenteil bewiesen hat, aber in Bezug auf elektrisch angetriebene Überschall-VTOL-Flugzeuge bleibe ich ein Neinsager. Ich würde mich sehr über ein detaillierteres und praktikables Design freuen.

Soweit ich weiß, war dies ein hypothetischer Vorschlag für ein Flugzeug, das kardanisch aufgehängte Elektromotoren verwendet, um den Schub für den VTOL-Flugbetrieb umzuleiten. Was den Überschallteil betrifft, wird das für Musk eine große Herausforderung sein. Bisher wurde nur ein geringfügig erfolgreiches Überschall-VTOL-Flugzeug in Produktion genommen, und das ist die F-35B. Es wurde aufgrund von Gewichts- und Komplexitätsproblemen fast tot geboren, kann nur mit weniger als 40 % des gesamten internen Kraftstoffs schweben, und ob das komplizierte Lift-Fan-System den Anforderungen eines echten Kampfes standhalten kann, bleibt abzuwarten. Ich kann mir die technischen Designherausforderungen vorstellen, um all dies zu tun, und trotzdem ein ALL ELECTRIC-Flugzeug zu bauen, lässt mich denken, dass Musks Augen viel größer sind als sein Magen.

UPDATE – Eine andere Idee, die mir beim Entwerfen eines Überschall-VTOL-Fahrzeugs wie diesem eingefallen wäre, wäre ein Hybridantriebssystem mit einem kardanisch aufgehängten Elektroantrieb, Impeller/Kältediffusor für angetriebenen Auftrieb und Beschleunigung, kombiniert mit einem chemischen Staustrahl für Hochgeschwindigkeitsflüge. Dies wäre vorteilhafter als ein rein elektrisches System und könnte in naher Zukunft möglich sein. Es würde ein ziemlich starkes elektrisches Antriebssystem erfordern, um das Fahrzeug auf die 400 - 500 KIAS anzutreiben, die erforderlich sind, damit die Staustrahltriebwerke wirksam werden.

EINE ANDERE MEINUNG

Nachdem ich 12 Jahre lang als Konstrukteur in der Luft- und Raumfahrtwelt gearbeitet habe, werde ich Ihnen allen ein wenig Weisheit über das Geschäft geben.

Es gibt eine ganze Menge ausgefallener Konzeptkunst und CGI in den sozialen Medien, aber wenig tatsächliche Flughardware, die jemals das Licht der Welt erblickt.

Flugzeuge sind in ihrem gegenwärtigen Zustand EXTREM komplexe Fahrzeuge für Design und Herstellung, die Milliarden von Dollar und Tausende von Mannjahren erfordern, um sie zu verwirklichen. Erhöhen Sie die Komplexität dieses Designs, selbst auf triviale Weise, und Sie treiben die Kosten in die Höhe und gefährden, dass das Unternehmen tot geboren und in seiner eigenen Komplexität verstrickt wird.

Musk ist, wie oben erwähnt, ein Unternehmer und Softwaregenie, kein Ingenieur. Sein PayPal-System war brillant, aber ich kann nicht dasselbe über SpaceX oder seinen aktuellen Hyperloop-Boondoggle sagen, wo die Designarbeit anscheinend an studentische Designteams abgeschoben wird, ohne dass auch nur die geringste Anstrengung unternommen wurde, einen sicheren, evakuierten Tunnel dafür zu entwerfen Sache, in der man arbeiten kann, und das alles zu einem lächerlich unrealistischen Preis.

Jedes Mal, wenn jemand ein solches Design vorschlägt, stellen Sie sich diese eine Frage: Wenn es so einfach wäre, warum entwerfen Boeing/Lockheed/Northrop Grumman/Bombardier/Sukhoi/Chengu/Textron/Embraeer/Mitsubishi nicht ähnliche Fahrzeuge für weniger als sie haben Skaleneffekte auf ihrer Seite für diese Art von Projekten? Damit sind die Gründe, warum ein solches Design nicht funktioniert, meist schnell aufgedeckt.

BMW begann nicht mit der Herstellung von Elektroautos, bis Musk sie produzierte. Die etablierte Industrie kann ein bisschen selbstgefällig sein. Aber nachdem ich das gesagt habe, bin ich mit Ihnen darin, nicht zu glauben, dass dies getan werden kann oder sogar nützlich ist.
Irrelevant. Wir sprechen hier über Flugzeuge und nicht über Autos, und ZWISCHEN DER SCHWIERIGKEIT, EIN MODERNES ELEKTROAUTO ZU ENTWICKELN, UND EINER ART EINES FLUGZEUGS GIBT ES EINE GRAND CANYON-GROSSE Kluft.
@Carlo Felicione, wie wäre es mit der Schwierigkeit, Raketen zu entwerfen und an die ISS anzudocken und sie dann zu landen, alles zu den halben Kosten eines ULA-Starts? Ich stimme zu, dass die Technologie einfach noch nicht da ist, aber „die Industrie tut es nicht“ ist ein schrecklicher Grund, dies zu glauben.
Vielleicht gibt es Ihre Antwort darauf, warum die Industrie es nicht tut.
@AWGrossbard: Das ist einfach: Sie werben die besten Ingenieure von ULA ab, einem Monopol, das mit öffentlichen Geldern fett und faul geworden ist, und lassen sie frei arbeiten, ohne Anwälte und Erbsenzähler, die ihnen sagen, was sie zu tun haben. ULA hat für die Ausbildung Ihrer Mitarbeiter bezahlt und die unendlich besseren Arbeitsbedingungen lassen Sie wählen, wen Sie wollen. Die Moral wurde stark verbessert und die üblichen Blowhards wurden herausgefiltert. Für mich ist es überraschend, dass sie immer noch die Hälfte des Geldes brauchen und nicht weniger.
Ich bin gerade auf Ihre Antwort gestoßen und insbesondere auf Ihre Aussage "Sein PayPal-System war brillant, aber ich kann nicht dasselbe für SpaceX sagen". Ich frage mich nur, ob sich Ihre Meinung nach 3 Jahren im Hinblick auf all das, was SpaceX in dieser Zeit erreicht hat, geändert hat.
@Hans nicht hat es nicht. Während ich froh bin, dass Musk jetzt bemannte Flüge startet und die Falcon Heavy ihm endlich einen Schwerlast-Booster gibt, bedenken Sie, dass McDonnell Douglas ihn um 20 Jahre vor dem Ziel „wiederverwendbarer“ Booster geschlagen hat. Seine wiederverwendbaren Booster sind es wirklich nicht und bieten keinen wesentlichen Vorteil gegenüber älteren Boostern; Sie kommen einfach nicht um die Realitäten der Physik herum. Und ja, sein Hyperloop-Plan ist immer noch ein Multi-Milliarden-Dollar-Boondoggle und wird nicht funktionieren.
Können Sie Ihre Aussagen konkretisieren? 1) "Seine wiederverwendbaren Booster sind es wirklich nicht und bieten keinen wesentlichen Vorteil gegenüber älteren Boostern; man kommt einfach nicht um die Realitäten der Physik herum." 2) "Sein Hyperloop-Plan ist immer noch ein Multi-Milliarden-Dollar-Boondoggle und wird nicht funktionieren."
@Hans Diese Erklärung ist etwas größer als ein einfacher Kommentar aufnehmen kann. Grundsätzlich bedürfen die wiederverwendbaren Booster umfangreicher und teurer Generalüberholungen, um wieder in einen flugfähigen Zustand versetzt zu werden. Das Mitführen von Bergungstreibstoff an Bord begrenzt die Nutzlast, die sie starten können. Es ist nur billiger, einen Wegwerf-Booster zu bauen. Was den Hyperloop betrifft, so machen die technischen Herausforderungen, die mit der Herstellung eines großen, evakuierten Systems wie diesem verbunden sind, es unpraktisch, wartungsintensiv und im Grunde genommen unsicher.
Was meint Elon Musk mit „Elektrojet“?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v