Gå til innhold

Ny elektrisk flyprodusent vil ta opp kampen med Boeing og Airbus


Anbefalte innlegg

Videoannonse
Annonse

Solcellepanel på vingene..?

 

En gang vil man lage et fly som kan fly evig, mellom vedlikehold.

Kanskje. Muligens.

 

På dagtid.

Over skyene.

Hah.

 

En stor jetmotor brenner 1 liter jet-A pr sekund. Jetfuel har et energiinnhold på rundt 10 KWh/liter. Så pr time i flukt forbruker en Boeing 747 med 4 motorer en energimengde på 144000 KWh (10x4x3600). Når vi vet at solkonstanten er om lag 1 KW/m2 og virkningsgraden i et PV-panel i beste fall er 25 %, så må solcellepanelet på vingene ha et areal på 576,000 m2 for å yte samme effekt. Her overser vi "detaljer" som forskjell i virkningsgrad på en jetmotor og elektrisk drevet propell. Men om vi setter bredde på vingen til 15 meter, så må det soldrevne flyet ha et vingespenn på 38,4 km - ikke særlig praktisk.

  • Liker 2
Lenke til kommentar

En stor jetmotor brenner 1 liter jet-A pr sekund. Jetfuel har et energiinnhold på rundt 10 KWh/liter. Så pr time i flukt forbruker en Boeing 747 med 4 motorer en energimengde på 144000 KWh (10x4x3600). Når vi vet at solkonstanten er om lag 1 KW/m2 og virkningsgraden i et PV-panel i beste fall er 25 %, så må solcellepanelet på vingene ha et areal på 576,000 m2 for å yte samme effekt.

Mesteparten av energien Boeng 747 går tapt som varme. Effekta flyet brukar er dermed ikkje det same det same som effekta flyet yter.

 

Her overser vi "detaljer" som forskjell i virkningsgrad på en jetmotor og elektrisk drevet propell.

Nei, det er ikkje ein detalj, det er det mest vesentlege poenget med elektrisk framdrift. Verknadsgrada vert mykje betre, og ein klarer seg difor med mindre energi.

 

Solcellepanel er ikkje so dumt for å forlenge rekkjevidda, so lenge flyet får meir energi frå solcellepanela enn det brukar på å ta den ekstra vekta med seg. PC-Aero lagar eit småfly med solcellepanel på vengjene, og solcellepanela leverer ein stor del av straumen som trengst under cruise.

  • Liker 3
Lenke til kommentar

Trodde aldri jeg skulle si noe sånt, men her mener jeg hydrogen er løsningen. I el-bil er hydrogen bare tull fordi:

- Rekkevidden kan bli mer enn bra nok bare med batterier (60 mil pluss)

- Kreves mye ny og dyr infrastruktur for fylling

- Lading på langtur gjør de fleste bare 5-10 ganger i året og det tar 20 min. Ut over det slipper man å fylle. Det gjelder ikke hydrogen.

- Bruker 3 ganger så mye energi som El

 

 

Men i fly er hydrogen foreløpig den eneste plausible måten som ikke baserer seg på hittil ikke-bevist teknologi. Det sier seg selv med 30 MW under take-off og 11 MW under flyging så er ikke 22.5 tonn for 4.5 MWt batteri mulig før noe nytt dukker opp.

 

Hydrogen selv om det krever mye volum, veier det lite i forhold til energien det har. Volum kan løses på kreative måter. Angående fylling er det enklere å bygge skids til å produsere hydrogen på flyplasser enn 1000-vis av bensinstasjoner.

 

Selv om el -> hydrogen -> el -> bevegelse er utrolig ineffektivt, så er det fortsatt vesentlig bedre enn jet-fuel totalt sett :). Spesielt hvis hydrogen kan produseres med fornybar energi.

  • Liker 4
Lenke til kommentar

De får generere noen utskytningsramper som akselererer flyet og tekker det opp i en viss høyde.

En variant av det de benytter på hangarskip?

 

Eller kanskje det er enklere og langt rimeligere å konstruere en "taxerobot" som sleper flyet ut til rullebanen og som "drar det i gang" til "take off speed" på rullebanen? Det går en del energi til spille under taxing/venting og ikke minst akselerasjon til "take off speed". Med elmotorer, om det er propeller eller ducted fan, behøves ingen varmkjøring av motoren, så det er bare å dra forsiktig på rett før man løfter nesehjulet ut av "taxeroboten".

Foresten noen som har hørt om en "hybridversjon" av jettmotor hvor selve motoren er ducted fan og hvor man kan koble inn/frikoble en minikompressor/turbin i bakkant som er fyrt på hydrogen??

Lenke til kommentar

Trodde aldri jeg skulle si noe sånt, men her mener jeg hydrogen er løsningen.

 

Enig - hydrogenbiler er tull, men hydrogenfly kan det være håp for, hvis ikke batteriteknologien snart gjør et stort hopp fremover.

 

Også verdt å merke seg at selv om hydrogensystemet tar mye plass i en bil, tar selve hydrogenet kun ca en tredjedel av plassen (og antagelig også vekten).

 

https://simanaitissays.files.wordpress.com/2015/06/ghost.jpg

 

Det betyr at man kan tidoble energimengden ved å øke volum/vekt med kun ca 4 gangen.

(1/3 *10 + 2/3 = 4)

Lenke til kommentar

Selv om el -> hydrogen -> el -> bevegelse er utrolig ineffektivt, så er det fortsatt vesentlig bedre enn jet-fuel totalt sett :). Spesielt hvis hydrogen kan produseres med fornybar energi.

Nei, det tvilar eg sterkt på at det er. Fly må gå på flytande hydrogen, elles vert tankane fort like tunge som batteri, og vanskelegare å plassere i flyet. Nedkjøling av hydrogenet til -250 °C krev mykje energi. Moderne høg-bypass turbofan-motorar har svært høg verknadsgrad. Sannsynlegvis ein god del betre betre enn elektrolyse -> nedkjøling -> brenselcelle -> el -> framdrift.

 

Dessutan kjem dei ikkje til å produsere hydrogen til fly med straum eller fornybar energi. Dersom det hadde vore lurt å produsere hydrogen med fornybar energi, hadde ein produsert hydrogen til gjødselproduksjon på den måten. I staden produserer dei hydrogen frå olje, kol eller naturgass. Det er mykje billigare. Fram til gjødselprodusentane tek i bruk elektrolyse for å produsere hydrogen, slik Norsk Hydro slutta med i 1993, trur eg ikkje eit sekund på at hydrogen til transport heller vert produsert på den måten. Det er berre eit spel for å grønvaske hydrogen. Hydrogenproduksjon via elektrolyse er *alt* for dyrt og ineffektivt, og straumen er mykje meir verd som straum.

 

Det totale reknestykkjet vert då om olje -> flytande hydrogen -> el -> framdrift er meir effektivt enn olje -> Jet-A1 -> framdrift.

  • Liker 2
Lenke til kommentar

Her overser vi "detaljer" som forskjell i virkningsgrad på en jetmotor og elektrisk drevet propell.

Nei, det er ikkje ein detalj, det er det mest vesentlege poenget med elektrisk framdrift. Verknadsgrada vert mykje betre, og ein klarer seg difor med mindre energi.

 

Solcellepanel er ikkje so dumt for å forlenge rekkjevidda, so lenge flyet får meir energi frå solcellepanela enn det brukar på å ta den ekstra vekta med seg. PC-Aero lagar eit småfly med solcellepanel på vengjene, og solcellepanela leverer ein stor del av straumen som trengst under cruise.

 

Sturle S. Nå sparker du inn åpne dører. Selvsagt er virkningsgrad viktig, men når jeg skriver detaljer i anførselstegn, så er det fordi at en viss forskjell i "detaljer" som virkningsgrad gjør ingen forskjell siden forskjellen i effekt er likevel så overveldende. Dessuten er (propulsjons) virkningsgraden av en flymotor ikke så enkel å definere. Vingarealet på en 747 er 540 m2. Om de ble dekket med solceller ville de samlet yte kanskje 130 KW, mens motorene drevet med jet-A yter 144000 KW - forskjell i virkningsgrad kan ikke lukke dette gapet.. At vi får små og lette kortdistanse elfly med marsjfart på 500 km/t vil sikkert skje. På den annen side vil et slikt transportmiddel konkurrere med selvkjørende elbiler som kjører 150 km/t på gode veier. De som tror at vind og sol i de nærmeste ti-år vil overflødiggjøre petroleum er totalt blottet for forståelse og innsikt i problemstillingen.

Lenke til kommentar

Sturle S. Nå sparker du inn åpne dører. Selvsagt er virkningsgrad viktig, men når jeg skriver detaljer i anførselstegn, så er det fordi at en viss forskjell i "detaljer" som virkningsgrad gjør ingen forskjell siden forskjellen i effekt er likevel så overveldende.

 

Korleis veit du det? Noko av det batteri er best til, er å levere høg effekt. Det er òg det som gjer elektriske fly spesielt attraktive for kortbanenettet. Elektriske motorar er svært effektive over eit stort turtalsområde, og reagerer lynraskt. Den låge vekta og enkle konstruksjonen, gjer òg at ein kan ha fleire av dei, og dermed akselerere meir luft mindre. Det er den viktigaste nøkkelen til betre verknadsgrad for alle slags flymotorar, og det som gjer at turbofan er betre enn jetmotorar.

 

Bakdelen med batteri er at spesifikk energi (ikkje effekt) i kWh/kg er lågare.

 

Dessuten er (propulsjons) virkningsgraden av en flymotor ikke så enkel å definere. Vingarealet på en 747 er 540 m2. Om de ble dekket med solceller ville de samlet yte kanskje 130 KW, mens motorene drevet med jet-A yter 144000 KW - forskjell i virkningsgrad kan ikke lukke dette gapet..

Men batteri kan. Poenget er at 130 kW med solcellepanel kan supplere batteriet, slik at det varer lengre.

 

Eit godt døme er småflyet Elektra One Solar, som kryssa Alpane 25. juni 2015. Det brukte knappe 18 kWh på turen i delvis skya vêr, men batteriet er berre på 11,5 kWh. Resten av energien kom frå solcellepanela. Flyet har ei rekkjevidde på over 500 km i sol.

 

Kva fly er det som brukar 144 MW skyvekraft kontinuerleg under cruise?

 

At vi får små og lette kortdistanse elfly med marsjfart på 500 km/t vil sikkert skje. På den annen side vil et slikt transportmiddel konkurrere med selvkjørende elbiler som kjører 150 km/t på gode veier. De som tror at vind og sol i de nærmeste ti-år vil overflødiggjøre petroleum er totalt blottet for forståelse og innsikt i problemstillingen.

 

Dei som trur det er snakk om å overflødiggjere petroleum totalt på ti år med sol og vind, er totalt blotta for forståing og innsikt i problemstillinga.
  • Liker 1
Lenke til kommentar

 

De får generere noen utskytningsramper som akselererer flyet og tekker det opp i en viss høyde.

En variant av det de benytter på hangarskip?

 

Eller kanskje det er enklere og langt rimeligere å konstruere en "taxerobot" som sleper flyet ut til rullebanen og som "drar det i gang" til "take off speed" på rullebanen? Det går en del energi til spille under taxing/venting og ikke minst akselerasjon til "take off speed". Med elmotorer, om det er propeller eller ducted fan, behøves ingen varmkjøring av motoren, så det er bare å dra forsiktig på rett før man løfter nesehjulet ut av "taxeroboten".

Foresten noen som har hørt om en "hybridversjon" av jettmotor hvor selve motoren er ducted fan og hvor man kan koble inn/frikoble en minikompressor/turbin i bakkant som er fyrt på hydrogen??

Jeg har ikke regnet på det, men intuitivt vil jeg tro at du trenger ganske mye vekt på roboten for å få nok friksjon når du skal akselerere, og det ønsker man jo ikke... Jeg tenker at en lineær motor i rullebanen hadde vært fint...

Lenke til kommentar

Jeg har ikke regnet på det, men intuitivt vil jeg tro at du trenger ganske mye vekt på roboten for å få nok friksjon når du skal akselerere, og det ønsker man jo ikke... Jeg tenker at en lineær motor i rullebanen hadde vært fint...

 

Kva med elmotorar på hjula? Dei kan hjelpe mykje til under den første delen av akselerasjonen på rullebana, fram til flyet får for mykje løft. Dei kan òg regenerere under nedbremsing, med kontinuerleg finjustering av bremseeffekt for å unngå skrens og halde flyet beint på ei glatt rullebane. Då trengst heller ikkje dyre oppgraderingar av rullebanene. Flya må oppgraderast uansett løysing. Ulempen er høgare vekt på flyet.
Lenke til kommentar

 

De får generere noen utskytningsramper som akselererer flyet og tekker det opp i en viss høyde.

En variant av det de benytter på hangarskip?

er vel ikke usannsynlig med den nye typen som blir laget på de nye hangarskipene nå (elektromagnetiske) iallefall hvis de blir billige og operere

 

Ironisk nok er det jo jetfly som har størst nytte av en slik løsning for å akselerere flyet opp i fart. Jetmotorer har best virkningsgrad innenfor et smalt effektområde, når man må overdimensjonere motorene for å klare takeoff så gir dette dårligere virkningsgrad. Selv om luftmotstanden øker sterkt med økt hastighet så har et jetfly mye høyere drivstofforbruk ved taxing i 50 km/t enn ved marsjfart i 800km/t pga at den er langt utenfor ideelt arbeidsområde. Elektromotorer derimot har ikke så stor endring i virkningsgrad ved lavere hastiget, i tillegg kan man ved denne designen med mange små elekromotorer velge å bare kjøre noen av gangen hvis det er mer gunstig.

Lenke til kommentar

Opprett en konto eller logg inn for å kommentere

Du må være et medlem for å kunne skrive en kommentar

Opprett konto

Det er enkelt å melde seg inn for å starte en ny konto!

Start en konto

Logg inn

Har du allerede en konto? Logg inn her.

Logg inn nå
×
×
  • Opprett ny...