Авиационный электродвигатель: Авиационный тяговый электродвигатель ДТ-60 НС

Водный и воздушный транспорт | Транспорт

Информация о паромах и самолетах с электродвигателями «Сименс» регулярно появляется в новостях. Однако немногие знают, что первое в мире судно с электродвигателем, называвшееся «Электра» (Elektra), компания представила еще в конце 1880-х годов. 

Судно с электродвигателем Elektra на Международной электротехнической торгово-промышленной выставке во Франкфурте-на-Майне, 1891 год

«Сименс» одним из первых стал оснащать суда таким электрооборудованием, как телеграфные и осветительные системы. В 1886 году компания провела свои первые эксперименты с электрическими двигателями для кораблей. Первое в мире судно с электродвигателем, названное «Электра», совершало рейсы по реке Шпрее в Берлине. Источником энергии служили 80 аккумуляторных батарей весом 1800 килограммов и выходной мощностью 5,9 киловатта. Вес электродвигателя составлял 195 килограммов. Но эти батареи были слишком тяжелы и занимали слишком много места, а из-за их ограниченной емкости дальность хода у судна была слишком мала, поэтому было принято решение прекратить эксплуатацию этого корабля.

В 1933 году компанией «Сименс» был представлен быстроходный пароход «Потсдам» (Potsdam), предназначавшийся для курсирования между Европой и Восточной Азией. Каждый из двух винтов корабля приводился в движение электродвигателем, а энергия вырабатывалась двумя турбогенераторами. Таким образом, для обеспечения движения были доступны четыре различные комбинации, а потребление энергии могло быть оптимально настроено под скорость хода судна. Пар, необходимый для работы турбогенераторов, производился котлами Бенсона – впервые в истории конструкция судна предусматривала использование пара высокого давления.

Авиационные двигатели «Сименс» моделей Sh 11, 12 и 14 на автомобильной торгово-промышленной выставке в Берлине, 1925 год

Когда компания «Сименс» в 1912 году приступила к постройке авиационных двигателей, она начала с разработки роторных двигателей с воздушным охлаждением. По сравнению с моделями с водяным охлаждением они имели меньший вес и более простую конструкцию.

Однако роторные двигатели не отличались особой экономичностью и длительным сроком службы. Поэтому их производство было прекращено после Первой мировой войны. При этом конструкция, предусматривавшая воздушное охлаждение и радиальное расположение цилиндров, послужила в дальнейшем основой для создания более совершенных моделей. Ротационное охлаждение было заменено системой с улучшенными температурными характеристиками, в которой использовались детали из легкого металла с высокой теплопроводностью.

В 1925 году было запущено производство новой серии авиационных двигателей, отличавшихся более высокой механической надежностью и более технологичными цилиндрами. В том же году звездообразные двигатели с воздушным охлаждением были использованы на маршруте воздушного дерби Deutscher Rundflug протяженностью около 5300 километров. Многие из одержавших победу самолетов были оснащены радиальными двигателями «Сименс». Еще на двух соревнованиях, гонках Lilienthal и Grosser Süddeutscher Rundflug, проведенных в 1926 году, самолеты, оснащенные двигателями «Сименс», также были среди лидеров.

Автопилот, 1934 год

В 1928 году австрийский капитан, актер и изобретатель Иоганн Мария Быков представил устройство, предназначенное для автоматического пилотирования самолетов. Он назвал его автопилотом. В 1932 году компания «Сименс» выкупила у Быкова в общей сложности 24 патента, включая его патенты на гироскопические компасы и один патент на одометр. С этого момента изобретатель также начал работать в качестве независимого подрядчика компании «Сименс».

Первая демонстрация, состоявшаяся в 1935 году для представителей правительства, армии, полиции и прессы, произвела сенсацию: автопилот «Сименс» почти полностью заменил пилота-человека. После введения определенных полетных данных в аппаратуру системы самолет самостоятельно поднялся на заданную высоту и оставался на ней, выдерживая заданную траекторию полета, причем регулировка параметров для кренов и снижения производилась автоматически. К концу 1930-х годов система была усовершенствована настолько, что даже большой самолет мог безопасно управляться в темное время суток в условиях тумана. Стала возможной даже автоматическая слепая посадка.

«Движитель Сименс-Шоттель», 1997 год

В 1997 году компания «Сименс» сотрудничала с судостроительным предприятием «Шоттель», крупнейшим в мире производителем универсальных судовых приводов и систем управления маневрированием. С целью разработки нового судового привода и организации его сбыта на международном уровне двумя партнерами был учрежден консорциум «Сименс-Шоттель Пропальсор» (Siemens-Schottel Propulsor). Вкладом компании «Сименс» в проект были недавно разработанный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов и все электрооборудование. Основываясь на своем многолетнем опыте в области гидродинамики, машиностроения и металлургии, компания «Шоттель» разработала движительный агрегат, который был выпущен на рынок под торговым названием «Движитель Сименс-Шоттель» (Siemens-Schottel propulsor, SSP).

Расход топлива у него был на 10 процентов меньше, чем у приводов традиционной конструкции. Кроме того, он обладал такими преимуществами, как большая маневренность, меньшие вибрации и шум, экономия места и удобство эксплуатации на судах всех типов.

Рабочее место авиадиспетчера в аэропорту Гардермуэн в Осло, 1998 год

В 1998 году компания «Сименс» установила первую в мире комплексную систему маршрутизации воздушных судов при рулении и управления наземным движением в Гардермуэне – новом аэропорту норвежской столицы Осло. Вместо обычных автомобилей сопровождения для регулирования наземного движения воздушных судов использовалась компьютеризированная система световой сигнализации, работавшая на основе текущей загруженности территории аэропорта.

В системах предшествующих поколений текущее положение самолета определялось индукционными петлями, заложенными в дорожное покрытие рулежной дорожки, а затем данные о положении передавались в систему управления, контролировавшую работу посадочных огней аэропорта. В Осло эта функция впервые была переложена на наземную радиолокационную станцию. Такое решение обеспечивало максимальную безопасность, особенно в плохую погоду, и гарантированно предотвращало наземные столкновения. Это также означало, что авиадиспетчеры могли направлять большее количество самолетов на перрон для стоянки за значительно меньшее время, что существенно увеличивало количество взлетов и посадок.

Компания «Сименс» поставила систему управления посадочными огнями и две наземные радиолокационные системы. Необходимое программное обеспечение было предоставлено компанией HITT, Апелдорн, Нидерланды.

Автомобильный и пассажирский паром с электродвигателем MF Ampere, 2015 год

В 2015 году первый в мире автомобильный и пассажирский паром с электродвигателем, работавшим от аккумуляторных батарей, начал курсировать между городами Лавик и Оппедал по норвежскому Согне-фьорду. Экологически чистый паром потребляет 150 киловатт-часов (кВт-ч) на перемещение по шестикилометровому маршруту в одну сторону – примерно столько же, сколько в среднем использоуется норвежской семьей за три дня.

Компания «Сименс» спроектировала паром в сотрудничестве с судостроительным предприятием Fjellstrand, а также поставила для него комплектную электроприводную систему, зарядные станции и литий-ионные аккумуляторные батареи, которые заряжаются электричеством, вырабатываемым гидроэнергетическими установками. На самом судне компанией «Сименс» был установлен электропривод BlueDrive PlusC в комплекте с аккумуляторной батареей и системой управления, средствами управления двигателем и винтами, системой управления энергопотреблением и встроенной системой сигнализации. Все оборудование на борту управляется и контролируются комплексными системами автоматизации «Сименс» через промышленную сеть Profibus.

Благодаря переходу от дизеля к двигателю, питающемуся от аккумуляторной батареи, расходы на топливо судовладельца, компании Norled, сократились на целых 60 процентов. Кроме того, такое решение позволило снизить выбросы диоксида углерода на 570 тонн и оксидов азота на 15 тонн.

Узнайте больше

Первый полет пилотажного самолета Extra 330LE с электродвигателем «Сименс», 2016 год

В июне 2016 года пилотажный самолет, оснащенный двигателем компании «Сименс», совершил свой первый полет, установив мировой рекорд по весовой удельной тяге: при весе всего 50 килограммов мощность нового авиационного электродвигателя составила около 260 киловатт (кВт) в непрерывном режиме – в пять раз больше, чем у аналогичных двигателей.

В 2017 году были поставлены новые рекорды и пройдены новые вехи на пути к созданию электросамолетов. На аэродроме Dinslaken Schwarze Heide в Германии самолет с электродвигателем достиг максимальной скорости около 340 километров в час на дистанции три километра. А вскоре после этого самолет Extra 330LE установил еще один рекорд, став первым в мире самолетом с электродвигателем, набравшим высоту 600 метров всего за 76 секунд.

Электродвигатели легко масштабируются по мощности. Компании «Сименс» и «Эйрбас» (Airbus) намерены использовать двигатель-рекордсмен в качестве основы для разработки гибридных самолетов с электродвигателями, которые будут совершать рейсы по региональным маршрутам.

Узнайте больше

«Это прорыв». Эксперт об испытаниях в РФ авиационного электродвигателя

https://radiosputnik.ria.ru/20210205/elektrodvigatel-1596197674.html

«Это прорыв». Эксперт об испытаниях в РФ авиационного электродвигателя

«Это прорыв». Эксперт об испытаниях в РФ авиационного электродвигателя — Радио Sputnik, 05.02.2021

«Это прорыв». Эксперт об испытаниях в РФ авиационного электродвигателя

Радио Sputnik, 05.02.2021

2021-02-05T16:10

2021-02-05T16:10

2021-02-05T16:10

сказано в эфире

технологии

новосибирск

як-40

фонд перспективных исследований

юрий кнутов

россия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/07/0e/1574332966_0:160:3072:1888_1920x0_80_0_0_4e88beb975ba4dd930945cbb5130a45b.jpg

В России начались испытания сверхпроводникового авиационного электродвигателя. В эфире радио Sputnik эксперт Юрий Кнутов отметил уникальность разработки.Испытания самолета с первым в мире электрическим авиационным двигателем стартовали в Новосибирске, сообщили в Фонде перспективных исследований.Это этап наземных отработок самолета – летающей лаборатории на базе Як-40 с демонстратором гибридной силовой установки, оснащенной сверхпроводниковым электродвигателем мощностью 500 киловатт. На этом этапе испытаний самолет с включенным питанием электродвигателя совершил пробежку по взлетно-посадочной полосе, чтобы проверить работоспособность силовых установок, летательного аппарата, его систем и оборудования при движении по земле.Для испытаний один из трех двигателей Як-40, расположенных в хвостовой части, заменили на турбовальный газотурбинный с электрическим генератором. А в носовой части самолета установили электродвигатель, который использует эффект высокотемпературной сверхпроводимости и криогенную систему. В ходе испытаний специалисты отметили корректную совместную работу оборудования самолета и его электродвигателя. Были исследованы основные режимы работы электродвигателя и его систем: захолаживание, пуск, остановка, работа под нагрузкой.Технологии планируется использовать для создания следующей лаборатории на базе самолета Ту-114, которая сможет летать только на электрическом двигателе.В эфире радио Sputnik военный эксперт, директор Музея войск ПВО Юрий Кнутов отметил уникальность разработки.Коротко и по делу. Только отборные цитаты в нашем Телеграм-канале.

https://radiosputnik.ria.ru/20210124/ka-62-1594359678.html

https://radiosputnik.ria.ru/20210128/pantsir-1595019433.html

новосибирск

россия

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://radiosputnik.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/0e/1574332966_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_4bc2339349b05adc571cee792e5781d9.jpg

1920

1920

true

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Радио Sputnik

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

технологии, новосибирск, як-40, фонд перспективных исследований, юрий кнутов, россия

Сказано в эфире, Технологии, Новосибирск, Як-40, Фонд перспективных исследований, Юрий Кнутов, Россия

В России начались испытания сверхпроводникового авиационного электродвигателя. В эфире радио Sputnik эксперт Юрий Кнутов отметил уникальность разработки.

24 января 2021, 13:41

Новейший вертолет Ка-62 может получить разрешение на эксплуатацию осенью

Испытания самолета с первым в мире электрическим авиационным двигателем стартовали в Новосибирске, сообщили в Фонде перспективных исследований.

Это этап наземных отработок самолета – летающей лаборатории на базе Як-40 с демонстратором гибридной силовой установки, оснащенной сверхпроводниковым электродвигателем мощностью 500 киловатт.

На этом этапе испытаний самолет с включенным питанием электродвигателя совершил пробежку по взлетно-посадочной полосе, чтобы проверить работоспособность силовых установок, летательного аппарата, его систем и оборудования при движении по земле.

Для испытаний один из трех двигателей Як-40, расположенных в хвостовой части, заменили на турбовальный газотурбинный с электрическим генератором. А в носовой части самолета установили электродвигатель, который использует эффект высокотемпературной сверхпроводимости и криогенную систему.

В ходе испытаний специалисты отметили корректную совместную работу оборудования самолета и его электродвигателя. Были исследованы основные режимы работы электродвигателя и его систем: захолаживание, пуск, остановка, работа под нагрузкой.

Технологии планируется использовать для создания следующей лаборатории на базе самолета Ту-114, которая сможет летать только на электрическом двигателе.

В эфире радио Sputnik военный эксперт, директор Музея войск ПВО Юрий Кнутов отметил уникальность разработки.

«Двигатель, конечно, уникальный. Если мы сможет реализовать все те возможности, которые заложены в его конструкцию, то это будет прорыв. Это касается и пассажирских, и транспортных перевозок. Это и для экологии прорыв. И прорыв в технологиях. За всем этим – большое будущее. Сверхпроводимость – это фактически почти нулевое сопротивление, КПД огромный, расход электроэнергии сразу снижается. Одним словом – прорыв. Мы первыми в мире такую систему создали, разработали. Если сможем, обогнав другие страны, завершить этот проект, то мы получим серьезные конкурентные преимущества в экспорте своей техники. Первый полет мы на МАКСе покажем, и я не удивлюсь, если через год что-то похожее появится где-то еще», – сказал Юрий Кнутов.

28 января 2021, 18:44

На Северном флоте провели учебную тренировку для отражения условных атак

Коротко и по делу. Только отборные цитаты в нашем Телеграм-канале.

Россия готовится испытать авиационный электродвигатель на сверхпроводниках: ruslanostashko — LiveJournal

Авиационный электродвигатель на сверхпроводниках готовятся испытать российские учёные. То есть, пока в пресловутых «нормальных странах» имитируют развитие, осваивая деньги инвесторов, как Илон Маск, на нашей Родине воплощают в жизнь технологии, которые и правда способны существенно изменить экономику и жизнь в целом.

Уходящий декабрь стал богатым на события, связанные с развитием отечественной авиационной отрасли. Во-первых, отправился в свой первый полёт лайнер МС-21 с российскими двигателями ПД-14.

https://youtu.be/ZXR3jlqqujU

Во-вторых, взлетел также Ил-114-300, вызвав жжение пониже спины у заклятых западных «партнёров». Ведь его запуск в серию позитивно скажется на транспортной связности нашей страны.

«Этот самолёт важен для российской гражданской авиации, поскольку неприхотлив и может взлетать с аэродромов с грунтовыми или просто низкокачественными взлётно-посадочными полосами.

«Он не требователен к уровню оборудования аэродромов, приспособлен к эксплуатации в суровых условиях Севера, Сибири, Дальнего Востока и благодаря оптимальной вместимости салона может стать базовой машиной для развития региональных перевозок.

В 2022 году ОАК планирует завершить сертификацию Ил-114-300, а с 2023 года — начать его серийные поставки», — сказал генеральный директор «Ростеха» Сергей ЧЕмезов».

https://www.bbc.com/russian/news-55335888

И вот, подоспела ещё одна новость на авиационную тематику. Спасибо подписчику «Политической России» Сергею КодЕсникову из Питера, который обратил моё внимание на заметку в одном из отечественных СМИ.

«В Сибирском научно-исследовательском институте авиации имени ЧаплЫгина (СибНИА, входит в НИЦ «Институт имени ЖукОвского») на летательный аппарат установлен электрический двигатель на сверхпроводниках и выполнены его пробные запуски с воздушным винтом. Работы выполняются в рамках подготовки к лётным испытаниям.

Как рассказали в Центральном институте авиационного моторостроения имени БарАнова, электромотор является частью демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает ЦИАМ (также входит в НИЦ «Институт имени Жуковского»). Инновационный электродвигатель на высокотемпературных сверхпроводникАх мощностью 500 киловатт (679 лошадиных сил) создан компанией «СуперОкс». Ранее он, как и другие узлы и системы демонстратора гибридной силовой установки, прошёл комплекс испытаний на специальных наземных стендах».

https://rg.ru/2020/12/23/reg-sibfo/samolet-so-sverhprovodnikovym-dvigatelem-gotovitsia-k-pervomu-poletu.html

Обратите внимание: двигатель электрический. Но разве вы слышали о нём до заметки в «Российской газете»? Читали в так называемых «научно-популярных» пабликах ВКонтакте что-нибудь по теме? Видели восторженные отзывы российских креаклов, столь любящих подёргать руками под столами на твиты Илона Маска?

Я вот не читал и восторгов не наблюдал. Всего российского для светлоликой публики как бы не существует. Вон, Маск врёт, как сивый мерин, да и не он один, в общем-то, на Западе таких «стартаперов» — пруд пруди…

https://vk.com/video3485515_456241562

…Но любые их обещания, которые они даже не собираются выполнять – повод для восторженного кудахтанья мамкиных либералов. А у нас испытали на стендах крутейший двигатель, собираются уже на воздушную лабораторию его ставить и в полёте испытывать – и тишина.

Хотя проект ведь реально прорывной.

«- Этой работой ЦИАМ реализует один из важнейших проектов в современной авиации. Мы создаем и испытываем технологию будущего — гибридную силовую установку на базе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), — поясняет генеральный директор ЦИАМ Михаил ГОрдин. — Её использование призвано решить ряд технологических вопросов, с которыми уже сейчас сталкивается воздушный транспорт. ЦИАМом и компанией «СуперОкс» проведён большой объем исследовательских, проектных и экспериментальных работ, теперь все разработанные научные и инженерные решения и их заявленные параметры и характеристики будут проверены лётным экспериментом».

https://rg.ru/2020/12/23/reg-sibfo/samolet-so-sverhprovodnikovym-dvigatelem-gotovitsia-k-pervomu-poletu.html

Это вам не чужие батарейки за свои выдавать, как недавно сделал Маск. Помните, как он в сентябре на Battery Day не смог представить «прорывную батарейку»?

https://vk.com/video3485515_456241545 

Так вот, даже та вовсе не прорывная батарейка, которую пиарил проходимец Илон, оказалась разработкой не компании Tesla, а инженеров из Panasonic.

«Как сообщают японские источники, революция в аккумуляторах, о которой долго рассказывал Илон Маск на «дне батарейки» в сентябре, — это оригинальная разработка Panasonic.

https://asia.nikkei.com/Business/Automobiles/Panasonic-to-build-prototypes-of-new-Tesla-battery-in-2021 

Точнее, компанией Panasonic по заказу Tesla создан новый форм-фактор литиевого цилиндрического аккумулятора диаметром 4,6 сантиметра и длиной 8 сантиметров или элемент 4680. Вкладом Tesla в разработку, похоже, стало удаление цифры 0 из принятого в индустрии обозначения 46800».

https://3dnews.ru/1028804/revolyutsionnaya-litievaya-yacheyka-tesla-4680-okazalas-razrabotkoy-panasonic

Весомый вклад – аж цифру из названия удалили. Ну офигеть, уж прорыв, так прорыв. Спасибо за наводку на эту новость байкеру Михаилу ИщукУ из калининградских «Ночных волков».

Так вот, пока креаклы, разинув рты, смотрели на устраиваемое хайтек-имитаторами шоу, создатели нашего прорывного авиадвигателя обогнали западных конкурентов.

« — Энергоэффективный двигатель для авиации — это то, над чем сегодня работают все ведущие авиаконцерны мира. Мы были первые, кто создал такой двигатель с применением ВТСП-технологии, первые показали его высокую эффективность. И сегодня мы первые собираемся приступить к испытаниям в составе летающей лаборатории. ВТСП позволяет в разы снизить массу электрических машин. Применение электродвижения в авиации снизит шум и потребление топлива. В перспективе 15-20 лет по мере усовершенствования технологий экономия может составить до 75%, — комментирует генеральный директор «СуперОкс» Сергей Самойленков».

https://rg.ru/2020/12/23/reg-sibfo/samolet-so-sverhprovodnikovym-dvigatelem-gotovitsia-k-pervomu-poletu. html

До 75% экономии топлива! Ау, где, Грета Тунберг? Срочно пиши в Твиттер, что Россия собирается спасти мир от перерасхода ископаемого топлива.

Ой, я забыл, это же другое, понимать надо.

Россия априОри не способна на прорыв, так ведь вы веруете, креаклики?

Тогда не обижайтесь, если в будущем нашей страны не окажется места для вас.

В России испытан авиационный электродвигатель на сверхпроводимости: luckyea77 — LiveJournal

?

Categories:

• Авиация
• Технологии
• Cancel

Россия первой в мире провела испытания электродвигательной установки, созданной на основе технологий высокотемпературной сверхпроводимости и питающейся полностью от аккумулятора. Эти работы ведутся в рамках проекта по созданию двигательной установки для полностью электрических самолетов и вертолетов, а также морских судов.

«В рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и ЗАО „СуперОкс“ впервые в мире осуществлены лабораторные испытания элементов авиационной интегрированной электроэнергетической системы на основе единой высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) платформы, состоящей из аккумуляторной батареи, ВТСП-кабеля, ВТСП-токоограничивающего устройства и ВТСП-электродвигателя», — сказано в сообщении Фонда.

Тестирование проводилось в условиях имитации взлета и посадки, заряда и разряда батареи в полете, а также в аварийных режимах. В ходе испытаний электропитание обеспечивалось только за счет специально разработанной аккумуляторной батареи высокой мощности.

В ближайшее время систему планируют использовать в составе авиационной гибридной силовой установки, разработкой которой занимается Центральный институт авиационного моторостроения им. Баранова. Самолет с ней поднимется в воздух уже в следующем году.

Проект реализуется, как уточнили в Фонде перспективных исследований, для создания полностью электрических самолетов и вертолетов.

Совместный проект Фонда перспективных исследований и ЗАО «СуперОкс» по созданию высокотемпературного электродвигателя на сверхпроводниках стартовал в декабре 2016 года. Реализуемые технологии открывают возможности по созданию полностью электрических летательных аппаратов, таких как аэротакси с вертикальным взлетом и посадкой и электрических морских судов.

В рамках проекта для демонстрации возможностей технологии разработаны образцы электродвигателей мощностью 50 киловатт и 500 киловатт. Других подробностей о возможностях установки и прошедших испытаниях пока не раскрывается.

Tags: Россия, сверхпроводимость, техника

Subscribe

• ФИЗИКИ РЕШИЛИ ОДНУ ИЗ ПОСЛЕДНИХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

  Экспериментальное открытие фундаментального физического явления — событие редкое. Однако физикам из Сколковского института науки и технологий вместе…

• Физики обнаружили необычную сверхпроводимость в скрученном трехслойном графене

  Художественное изображение трехслойного графена. Изображение: Полина Шматкова и Маргарита Давыдова Исследователи обнаружили в трехслойном…

• Сверхпроводник из квантового материала сделает компьютеры в 400 раз быстрее

  Новая разработка сотрудников Технического университета Делфта приведет к революции в централизованных и суперкомпьютерных технологиях. Впервые в…

• Золото улучшило сверхпроводящие свойства монослоя свинца

  Ученые из Высшей школы промышленной физики и химии Парижа, университетов PSL и Сорбонны в тесной кооперации с сотрудниками Центра перспективных…

• В новом сверхпроводнике нет электрического сопротивления и магнитных полей

  Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре изучают новый предполагаемый сверхпроводник: в новом материале исчезают электрическое…

• Создан сверхпроводник на основе графена: он работает даже в мощных магнитных полях

  Физики из Массачусетского технологического института создали сверхпроводник на основе графена, который продолжает работать даже в мощных…

• Необычный сверхпроводник изменит способ создания квантового компьютера

  Исследователи из Центра квантовых материалов Университета Мэриленда их коллеги доказали, что дителлурид урана или сокращенно UTe2 можно…

• Ученые сделали важный шаг к сверхпроводимости при комнатной температуре

  Специалисты из Университета Хьюстона и их коллеги разработали новую технологию ослабления давления при высоких температурах, которая индуцирует…

• Физики открыли уникальные свойства сверхпроводника толщиной в один атомный слой

  Физики из МИТ экспериментально доказали, что самый тонкий сверхпроводник обладает уникальными свойствами. Ему уже прочат применение в области…

Photo

Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

На электротяге: ЦИАМ разрабатывает двигатели будущего

8 Июня 2020

Электрические технологии — новый виток инновационного развития в авиации и наиболее очевидная ее перспектива. Концепции гибридного самолета или летательного аппарата «на батарейках», которые в будущем могут потеснить традиционные пассажирские лайнеры, теперь уже не кажутся столь невероятными. Особенно в свете ежегодно ужесточающихся требований международных организаций по выбросам вредных веществ в атмосферу.

Разработкой гибридных и полностью электрических силовых установок занимаются все крупные мировые авиационные производители и научные центры. В том числе и в России. Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») является головным исполнителем нескольких госконтрактов с Минпромторгом России по созданию электрических и гибридных силовых установок летательных аппаратов.

О перспективах этого направления и разработках ЦИАМ беседуем с начальником отдела «Электрические (гибридные) силовые установки, системы и летательные аппараты» Антоном Варюхиным.

— Антон Николаевич, какие проекты, направленные на создание отечественных электродвигателей, реализует ЦИАМ?

— Институт разрабатывает демонстратор гибридной силовой установки мощностью 500 кВт, работающий на эффекте высокоэффективной сверхпроводимости. Проект финансируется Минпромторгом России, в него вовлечены многие организации и университеты. Так электрический генератор мощностью 400 кВт ЦИАМ разработал и испытал совместно с Уфимским государственным авиационным техническим университетом (УГАТУ). Электродвигатель на эффекте высокотемпературной сверхпроводимости по заказу Фонда перспективных исследований (ФПИ) изготавливает ЗАО «СуперОкс».

Второй проект — полностью электрическая силовая установка для легкого двухместного самолета Сигма-4. Силовая установка делается в двух вариантах. Первый — полностью на аккумуляторах, второй — на аккумуляторах и водородных топливных элементах.

Также параллельно создается демонстратор вспомогательной энергетической установки мощностью 30-40 кВт для самолетов на базе топливного элемента. По сути это энергоузел, который может обеспечивать магистральный самолет электроэнергией. Например, на земле, для «подзарядки» перед взлетом. Такая силовая установка обеспечивает сокращение вредных выбросов (ее фактический выхлоп — водяной пар), снижает их концентрацию в районе аэродрома. В связи с ужесточающимися требованиями Международной организации гражданской авиации (ИКАО) на выбросы в аэропортовой зоне это направление очень перспективно и актуально.

И третий проект, также совместно с УГАТУ, — это электрический двигатель для электрической силовой установки лёгкого пилотируемого вертолета.

— В ЦИАМ уже велись работы по созданию летательных аппаратов на водородных топливных элементах. Знания коллег пригодились на первых этапах разработки?

— Разумеется. ЦИАМ начал заниматься этой темой еще в 2008 году, опыт наработан колоссальный, хотя разработки были полностью инициативными. Первыми электрическими летательными аппаратами стали беспилотники на водородных топливных элементах, сначала зарубежных, потом отечественных. То есть начиналось все, естественно, с малого… Позднее, когда государство сфокусировало свое внимание на электроавиации, ЦИАМ, обладающий опытом и знаниями в этой области, выиграл конкурс Минпромторга России и начал работать сразу по нескольким проектам. Институт привлек широкую кооперацию отечественных разработчиков, став своего рода интегратором направления гибридных и электрических силовых установок в России.

— Вернемся к электродвигателям. Какие еще выигрыши, кроме экологичности, они дают?

— Не совсем корректно говорить только об электродвигателях, правильнее говорить о силовой установке. Просто электродвигатель не содержит источник энергии. И вот, если говорить именно о гибридных или полностью электрических силовых установках, то они, прежде всего, дают преимущества по топливной эффективности.

В настоящее время повышение топливной эффективности традиционных газотурбинных двигателей дается все труднее и труднее. И здесь гибридизация может помочь. Традиционные ГТД должны работать на всех режимах и, в первую очередь, обеспечивать взлет и набор высоты. Так получается, что для крейсерского режима мощность такого двигателя избыточна. Для снижения мощности двигатель регулируется (дросселируется), что приводит к повышению удельного расхода топлива. Гибридная силовая установка как раз призвана решить эту проблему. Она позволяет комбинировать различные типы источников энергии, оптимизированные под определенный режим работы.

Есть множество схем гибридных силовых установок. В рамках разработки демонстратора мы реализуем так называемую последовательную гибридную силовую установку. В такой установке воздушный винт, или вентовентилятор, приводится во вращение электромотором. Саму электроэнергию электродвигатель получает от генератора, вращаемого газотурбинным двигателем, и от аккумуляторов. На взлете и наборе высоты одновременно будут работать газотурбинный двигатель и аккумуляторы. Газотурбинный двигатель оптимизирован под крейсерский режим полета и будет обеспечивать энергий электродвигатель и заряд аккумуляторов. Такое решение позволит за счет мощности второго источника облегчить ГТД энергии и расходовать на 20% меньше топлива, обеспечивая достаточную тягу при наборе высоты и экономию топлива в крейсерском полете.

Также подобная схема более экономична. Она позволяет вместо двух газотурбинных двигателей, дорогих в производстве и в обслуживании, использовать один. При этом возможные отказы в полете компенсировать мощностью аккумуляторной батареи.

Демонстратор гибридной силовой установки уже прошел стендовые наземные испытания. В дальнейшем планируется установить демонстратор на летающую лабораторию, созданную в СибНИА на базе самолета Як-40. Работы по переоборудованию летающей лаборатории ведутся с прошлого года.

— В чем особенность применения аккумуляторных батарей? Действительно ли существуют самолеты на «батарейках»?

— Полет на батарейках уже давно завладел мыслями многих изобретателей и инвесторов. Поэтому сейчас количество летательных аппаратов с электрической силовой установкой растет: каждый год заявляют чуть ли не по 100 проектов, бум просто невероятный. Стоит также отметить, что и в аккумуляторах произошел качественный скачок: за последние 15 лет их емкость увеличилась вдвое. О полноценном полете «на батарейках» говорить пока рано: в небе на них можно летать не больше часа. Однако для учебно-тренировочного самолета этого более чем достаточно.

Самолеты «на батарейках» не просто существуют, но даже сертифицированы. Это, например, словацкий Pipistrel Alpha Electro в Китае. Он, кстати, предназначен как раз для первоначального обучения пилотированию.

Основное же преимущество подобных летательных аппаратов — в простоте конструкции и в том, что силовой установке практически не требуется сервисного обслуживания. При этом стоимость электричества по сравнению с топливом также существенно ниже.

— Вы уже говорили о полностью электрической силовой установке, которую создает ЦИАМ. Она отвечает концепции самолета «на батарейках»?

— Да. Мы делаем силовую установку для самолета Сигма-4 в двух вариантах. Первый — это как раз «самолет на батарейках». Второй — на основе водородных топливных элементов.

— Насколько, по вашим прогнозам, ЦИАМ находится в тренде развития направления гибридных и электрических силовых установок в мире?

— Безусловно, неотъемлемой частью работ по созданию двигателей новых схем является анализ аналогичных проектов зарубежных коллег. Например, компания Siemens разрабатывает электродвигатели мощностью 260 кВт для легкого винтового полностью электрического летательного аппарата, Airbus и Boeing осваивают нишу аэротакси, создавая небольшие электрические самолеты и конвертопланы. Объем рынка аэротакси в будущем будет сопоставим с объемом рынка магистральных самолетов, поэтому коммерчески это очень перспективное направление. Неудивительно, что мировые разработчики его активно осваивают.

Конечно, мы по-настоящему активные работы начали несколько позже наших зарубежных коллег, и по временным затратам немного отстаем. Тот же Pipistrel Alfa Electro начал создаваться в 2012 году. Сейчас он выпускается сотнями штук в год. Но сейчас замечательное время — этап зарождения новой технологии, в рамках которой возможны множество направлений. На данном этапе очень трудно спрогнозировать, какое из них «выстрелит».

Мы сейчас тоже очень активно ведем разработки сразу по нескольким направлениям. Например, в области применения сверхпроводимости и криогеники на борту мы явно в лидерах.

— Новые технологии требуют и притока в отрасль нового поколения инженеров, снабженных знаниями и пониманием процессов создания и принципов работы. Вы преподавали в МФТИ и наверняка сможете сказать, насколько молодежи интересно направление электрических технологий?Насколько вузы готовы выпускать кадры, работающие в этом направлении?

— Наверно, в связи с вашим вопросом стоит вспомнить другое техническое ноу-хау, которое занимало умы всех вокруг и порождало множество недоумений на тему того, как изменится подготовка специалистов, да и вообще наша жизнь. Это беспилотная авиация и ее повсеместное развитие. Сейчас беспилотники используют все — от военных до продвинутых ресторанных сетей. То есть получается, что человечество очень быстро привыкло к новому технологическому укладу и стало его соавтором, модифицируя технологию для разных сфер применения.

Такая же ситуация и с электрическими технологиями в пилотируемой авиации. Конечно, это направление очень интересует молодых специалистов. Уверен, что и преподавание быстро изменится под новые реалии, ведь технический прогресс не стоит на месте.

Я уже называл УГАТУ. Активно исследованиями в области электрических технологий для транспорта занимаются и в других ведущих вузах, таких как МАИ и МЭИ. Новыми типами аккумуляторов и других электрохимических источников тока активно занимаются в МФТИ.

Вообще у нас в отделе половина сотрудников — это студенты и аспиранты МФТИ и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Недавно у меня защитился аспирант — выпускник МФТИ.

— Вы тоже выпускник МФТИ. Как начинался ваш профессиональный путь?

— В 2005 году я окончил Факультет аэромеханики и летательной техники МФТИ и поступил в аспирантуру. С четвертого курса начал работать в ЦАГИ и в инжиниринговой компании «Тесис», которая занималась разработкой расчетных программных комплексов, таких как CFD-комплекс FlowVision. Непосредственно в «Тесис» я занимался созданием программного комплекса для моделирования распространения акустических волн.

Потом мой профессиональный путь «повернул» в сторону моделирования работы различных электрохимических источников электрической энергии, в том числе твердополимерных топливных элементов. Поэтому, когда я пришел в ЦИАМ, электрические технологии были для меня тематикой не такой уж новой, хотя работа по созданию демонстраторов гибридных и электрических силовых установок стала личностным вызовом и одновременно очень интересным, перспективным и актуальным направлением.

Ростех начал разработку авиадвигателей на водородном топливе

12 ноября 2021, 08:49

2 мин

…

Ростех считает вполне реальным создание российского электрического самолета

Источник: Ростех

Москва, 12 ноя — ИА Neftegaz. RU. Ростех считает реальным создание российского электрического самолета и планирует разработать авиационный двигатель на водородном топливе.

Об этом гендиректор Ростеха С. Чемезов сообщил в интервью ТАСС.

Тезисы от С. Чемезова:

• это реально (отвечая на вопрос о перспективах создания российского электрического самолета),
• 
  на последнем МАКСе можно было увидеть первые российские образцы таких машин,
• 
  эти самолеты имеют меньший углеродный след и целый ряд других преимуществ,
• 
  но есть и сложности, которые предстоит преодолеть, в первую очередь — с системой питания, которая должна состоять из целого ряда элементов, от обычных аккумуляторов до суперконденсаторов и системы управления,
• 
  наши компании ведут разработки в области электрификации воздушных судов, по ряду агрегатов уже есть хороший технический задел,
• 
  мы начали разработку авиадвигателей на водородном топливе,
• 
  сформирована рабочая группа проекта, начаты опытно-конструкторские работы,
• 
  мы видим в этом направлении большой потенциал.

Напомним, что в ходе МАКС-2021 Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова (ЦИАМ) представил первый полностью электрический пилотируемый российский самолет Сигма-4.

Он развивает максимальную скорость до 100 км/ч и рассчитан на полеты дальностью 100 км.

Электродвигатель Сигма-4 питается от аккумуляторных литий-ионных батарей.

Также ЦИАМ представил летающую лабораторию Як-40ЛЛ.

В носовой части аппарата установлен воздушный винт, который приводится в движение электродвигателем, получающим энергию от генератора, который вращается двигателем внутреннего сгорания.

Во время выставки летающая лаборатория совершила первый полет, в процессе которого был включен электродвигатель.

Электродвигатель создан по технологии высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП).

При определенной температуре ВТСП проводят электрический ток без сопротивления и потери энергии, что позволит увеличивать КПД двигателей.

Разработку двигателя проводили в рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и СуперОкс.

Ранее генеральный конструктор Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК, входит в Ростех) Ю. Шмотин сообщал, что компания рассматривает 2 основные технологии при разработке водородного авиадвигателя:

• непосредственное сжигание водородного топлива в модифицированных газовых турбинах,
• 
  электрохимическое преобразование топлива в электрическую энергию с использованием топливных элементов.

Наработки в этом направлении были сделаны еще во времена СССР.

15 апреля 1988 г. совершил первый полет самолет Ту-155, силовая установка которого работала на жидком водороде.

Двигатель НК-88 был разработан на самарском двигателестроительном предприятии Кузнецов, ныне ОДК-Кузнецов.

Из-за недостатка финансирования во времена позднего СССР, после 12 полетов Ту-155 был переоборудован для испытаний двигательной системы на другом криогенном топливе — сжиженном газе — в интересах концерна Airbus.

Кстати, Airbus в конце 2020 г. представила 3 концепта самолетов на водородном топливе и анонсировала первые полеты в 2035 г., так что Россия теперь находится в позиции догоняющего.

Россия намерена выйти на глобальный рынок в качестве одного из мировых лидеров по производству и экспорту водорода.

Одновременно прорабатываются перспективы развития внутреннего потребления водорода в т.ч. на транспорте.

В августе 2021 г. правительство РФ утвердило концепцию развития производства и использования электрического автомобильного транспорта до 2030 г.

Рассматриваются также водородные проекты, в т.ч. на ж/д-транспорте.

В 2019 г. РЖД, Росатом, ТМХ и власти Сахалинской области подписали соглашение о сотрудничестве и взаимодействии по организации железнодорожного сообщения с применением поездов на водородных топливных элементах.

Летом 2021 г. сообщалось, что пассажирское сообщение на водородных поездах на Сахалине планируется начать в 2024 г.

Автор:

А. Чижевский

Источник : Neftegaz.RU

#ростех
#одк
#водородное топливо
#авиация
#самолет
#водородный самолет
#электросамолет
#чемезов

Pipistrel Electric Aircraft Electric Propulsion Systems Zero Emissions

Pipistrel Электрическая двигательная установка Plug & Play

Электрические силовые установки Pipistrel доступны в нескольких конфигурациях.

Во-первых, мы предлагаем запасной комплект для бензинового Rotax 503 Taurus. В этом комплекте есть все, что вам нужно, чтобы «перейти на электричество».

Pipistrel также поставляет простую систему Plug and Play OEM-производителям и конечным пользователям, чтобы ускорить их выход на рынок электрических самолетов. Преимущество для OEM-производителей заключается в том, что вы получаете проверенную и проверенную систему, а в аэропортах по всему миру уже есть большое количество зарядных станций, где уже базируется ALPHA Electro.

Стандартизация сети зарядки — действительно важный процесс глобального признания электрических самолетов в качестве будущей замены самолетам с бензиновыми двигателями.

Точно такая же силовая установка, которая используется в Taurus Electro и Pipistrel ALPHA Electro, доступна для правительства и других производителей. Все, что вам нужно для вашего электрического самолета или самозапускающегося планера, включено в один комплект. Заказные проекты также регулярно поставляются государственным и военным заказчикам.

Аккумуляторы различных конфигураций, в комплекте с BMS, встроенной защитой

Специальное легкое бортовое зарядное устройство с интеллектуальной логикой. Напряжение контроллера 185 В – 300 В

Модуль связи и напряжения в кабине

Прибор/менеджер кабины ESYS-MAN V2

Расширенная связь CANbus между блоками

Регистрация данных

Оптимизированный композитный винт, диаметр 165 см, КПД около 85% на максимальных оборотах в режиме набора высоты (50 KIAS), максимальная статическая тяга 143 кг в условиях ISA, что желательно для набора высоты

НАСА один из первых пользователей Pipistrel Electric Propulsion Systems

Перед полетом первых самолетов X с электрическим приводом, таких как X-57, исследователи из Центра летных исследований Армстронга НАСА в Калифорнии использовали уникальный испытательный стенд, чтобы понять тонкости работы электрических двигателей. системы двигателя работают, и их первым выбором была проверенная электрическая силовая установка Pipistrel (PEPS), которая установлена ​​на этой специальной башне, как показано ниже.

Электрическая силовая установка для самолета Taurus

Особенности

Электрическая двигательная установка Pipistrel — это настоящее решение Plug & Play для электрических самолетов. Вы получаете все, что вам нужно: двигатель, контроллер мощности, аккумуляторную систему в комплекте с BMS и легкое бортовое зарядное устройство в комплекте с усовершенствованным приборным дисплеем с цветным дисплеем, который обеспечивает вам полный контроль. Система также поддерживает позиционирование пропеллера и автоматическое втягивание для самозапускающихся планеров!

ESYS-MAN V2 – бортовой прибор

3-дюймовый цветной дисплей с высоким разрешением, хорошо читаемый при солнечном свете, и интерфейс управления. Отображает все температуры системы, контролирует обороты/мощность с автоматической защитой от перегрева, индикатор заряда, обзор состояния заряда, обзор состояния батареи, визуальные предупреждения, включение/выключение системы и поддержку позиционирования винта и автоматического втягивания (самозапускающиеся планеры).

Зарядное устройство

Pipistrel предлагает несколько зарядных устройств для конверсионного комплекта Taurus Electro, портативного мирового устройства мощностью 2 кВт, поддерживающего сети 110 В/60 Гц и 250 В/50 Гц. Он имеет 5-дюймовый дисплей и интуитивно понятный интерфейс, предоставляющий информацию о состоянии заряда, обзор состояния батареи и конфигурацию системы. Он обеспечивает зарядную мощность 2 кВт в упаковке 3 кг.

Для более быстрой зарядки у нас есть зарядное устройство мощностью 8 кВт, которое весит всего 25 кг.

Зарядное устройство Pipistrel, 2 кВт

Зарядное устройство Pipistrel, 8 кВт заряжается вместе с основной аккумуляторной батареей. Это обеспечивает дополнительный уровень безопасности и позволяет планировать даже с разряженным основным аккумулятором. Батарея кабины также заряжается в полете от солнечных батарей, прикрепленных к самолету 9.0005

CANbus

Особый вид коммуникационной сети, которую все компоненты используют для обмена информацией. Уровень безопасности и функциональности значительно улучшен!

Гребной винт

Легкий композитный 2-лопастной гребной винт диаметром 165 см, специально оптимизированный для использования характеристик электродвигателя. Классические конструкции пропеллеров даже близко не стоят!

Технические характеристики электрической силовой установки Plug & Play

Емкость аккумулятора 20 Ач	4,75 кВтч
Емкость аккумулятора 30 Ач	7,10 кВтч
Емкость аккумулятора 40 Ач	9,7 кВтч
Система управления батареями (BMS)	Интегрированный, высокоточный с регистрацией данных и прогнозированием выхода из строя батареи.
Бортовое зарядное устройство	Поддерживает все напряжения 110 В переменного тока и 240 В переменного тока, 2 кВт, типичное время зарядки 3 часа
Напряжение аккумулятора	190–270 В Напряжение на аккумуляторную батарею: номинальное 17 × 3,7 В = 63 В
Максимальная рабочая температура	70°C – максимальная температура батареи 60°C
Минимальная рабочая температура	5°С
Мощность электродвигателя	Высокоэффективный синхронный 3-фазный PEM 40 кВт (1 мин), 30 кВт прод. С воздушным охлаждением
Максимальное число оборотов	2200 об/мин
Системные грузы	Блок 20 Ач = 59 кг Блок 30 Ач = 75 кг Блок 40 Ач = 91 кг

Индивидуальные системы для других проектов

Прайс-лист Pipistrel (открывается на новой странице)

Основы электрического самолета — KITPLANES лететь 100 миль в час.

Привет, меня зовут Гейб, и я беззастенчивый фанат электрических самолетов. Я построил и управлял двумя своими собственными электрическими самолетами, и я участвовал в еще дюжине или около того электрических самолетов, как для отдыха, так и для профессионалов.

Я был одним из основателей и руководил исследованиями и разработками Zero Motorcycles около пяти лет. Я работал в JOBY, когда они были всего лишь небольшой командой из дюжины инженеров или около того, я пять лет проработал разработчиком промышленных дронов, а сейчас я работаю в ZeroAvia в качестве руководителя отдела трансмиссии, где мы разрабатываем электрические водородные топливные элементы. силовые установки для коммерческих самолетов. О, я также разработал электрическую силовую установку, которую вы, возможно, видели в Aerolite 103 EV, летающем на Sun ‘n Fun и AirVenture в этом году.

Хотя это может звучать как хай-тек занудство, будьте уверены, я такой же, как и вы, и я просто хочу строить и летать на самолетах!

После того, как Пол Дай и Марк Кук посетили и написали статью о моем Electric Xenos, а Дин Сиглер написал несколько статей о моем E-Gull, меня осенило, что, возможно, у меня достаточно интереса, чтобы начать серию статей об электрических самолетах, компонентах и ​​технологиях, а также о том, как они актуальны для китбилдинга сегодня.

Один из наиболее забавных/разочаровывающих аспектов электрической авиации (и всех электромобилей в целом) заключается в том, насколько неправильно понимаются основные принципы. Есть большая вероятность, что вы знаете, как работает двигатель внутреннего сгорания (ДВС), верно? Поршни, цилиндры, карбюраторы, клапаны, зажигание, CHT, EGT, 100LL и т. д. Но если я скажу вам, что у моего электрического самолета двигатель на 55 кВт и батарея на 15 кВтч, значит ли это для вас что-нибудь? Если это так, некоторые из этих материалов могут показаться вам скучными. если нет, читайте дальше, и я сделаю все возможное, чтобы повысить ваши знания в области электрических полетов.

Спонсор освещения авиашоу:

Я планирую написать серию статей, раскрывающих и объясняющих многие аспекты электрической авиации. Я расскажу об основах электрических силовых установок, двигателях, батареях, контроллерах, безопасности, стоимости, зарядке и т. д. Но я хотел бы начать с того, что помогу вам расширить ваши знания о силовых установках с ДВС и электрических силовых установках. Как только вы поймете несколько простых концепций, вы обнаружите, что они не так уж и отличаются. Пропеллер не знает и не заботится о том, что заставляет его вращаться.

Итак, давайте начнем с «мощности» и «энергии» (и заранее извиняюсь перед пользователями метрической системы).

Преобразование ватт в лошадиные силы

Какой показатель номер один каждый хочет знать о силовой установке с ДВС? Как насчет мощности, особенно лошадиных сил? Когда я говорю вам, что у моего ДВС 75 л.с., вы, наверное, интуитивно понимаете, что это значит, верно? Вы знаете, что этой мощности достаточно для Piper Cub или аналогичного небольшого самолета, но, вероятно, недостаточно для чего-то большего. Сверхлегкий или самозапускающийся планер может летать всего на 20 л.с. или около того. Cessna 140 имеет двигатель мощностью 85 л.с., 150 — 100 л.с., 172 — 160 л.с. и так далее.

Когда я говорю вам, что у моего электрического Xenos двигатель мощностью 55 кВт, это соответствует примерно 75 л.с. Ватты напрямую переводятся в лошадиные силы; они оба являются единицами мощности. Пусть вас не смущает и не сбивает с толку тот факт, что они имеют разные характеристики оборотов и крутящего момента. Власть есть сила. Чтобы преобразовать ватты в лошадиные силы, вы просто делите количество ватт на 745, чтобы получить лошадиную силу. Используя более обычную метрику кВт, вы можете просто умножить на 1,34, чтобы получить мощность в лошадиных силах.

Поскольку 55 000 ватт — громоздкое число, мы сокращаем его до киловатт (тысячи ватт), а затем сокращаем киловатты до киловатт. Таким образом 55 кВт; просто, правда? Вы будете удивлены, как много действительно умных людей ошибаются в этом. Одна из самых распространенных ошибок, которую я вижу, это люди, которые ошибочно используют кВтч и путают кВт и кВтч. Киловатт-час — это единица энергии, а не мощность. Сказать, что у вас есть двигатель на 55 кВтч, все равно что сказать, что у вас есть двигатель на 75 галлонов, что, конечно, просто глупо.

Это дает нам хороший переход к энергии. В системах хранения электроэнергии принято использовать ватт-часы в качестве меры емкости. Это просто количество энергии, которую ваше хранилище энергии может обеспечить за один час, и это было бы точно так же, как измерение вашего топлива ДВС в лошадиных силах. Это на самом деле довольно удобно. Если ваш самолет летит с мощностью 50 л.с. и у вас осталось 100 «лошадиных часов», у вас будет два часа. Возьми? Чтобы единицы измерения были разумными, мы используем «киловатт-часы», и это обычно аналогично выражению «галлоны топлива». Еще раз, есть очень прямое преобразование энергии из галлонов (или литров) газа в кВтч энергии. Один галлон газа эквивалентен 33,7 кВтч энергии.

Итак, теперь, когда я говорю вам, что мой электрический Xenos оснащен двигателем мощностью 55 кВт и аккумулятором на 15 кВтч, вы можете провести простую математику и определить, что это означает, что у моего самолета примерно 75 л.с. и чуть меньше половины галлона бензина. эквивалентный запас энергии. Так что вы можете сказать: «У него много мощности, но мало бензина», и вы будете правы.

Эффективность силовой установки и планера

Электрические силовые установки без проблем обеспечивают большую мощность. Это накопление энергии, что является их слабостью. Но электрические силовые установки обладают невероятным преимуществом в производительности, которое позволяет им компенсировать часть этого недостатка, а именно эффективность. Эффективность – это способность превращать накопленную энергию в движущую силу. Мощность — это то, что заставляет винт вращаться, и электропривод может делать это примерно в три раза эффективнее силовой установки с ДВС. Хорошая электрическая силовая установка около 9КПД 0%, в то время как традиционные авиационные двигатели с ДВС имеют КПД около 30%. Это означает, что мои полгаллона энергии в моем электрическом Xenos фактически эквивалентны примерно 1,5 галлонам энергии в традиционной силовой установке с ДВС. «Ну, это еще не очень много», — может сказать проницательный читатель. И ты снова будешь прав.

И здесь мы должны использовать нашу последнюю уловку, чтобы заставить электрические самолеты работать: эффективные планеры. Сколько энергии нужно вашей Cessna, чтобы лететь со скоростью 100 миль в час (или узлов, или чего-то еще), я почти уверен, что Cessna 150, на которой я учился летать, сжигала около 4,5 галлонов в час на скорости всего около 100 миль в час. Таким образом, 4 галлона при эквивалентной энергии 33,7 кВтч эквивалентны примерно 150 кВтч общей энергии за один час полета со скоростью 100 миль в час. Затем мы применяем ужасный 30% КПД ДВС, чтобы получить примерно 45 кВт (около 60 л.с.) требуемой мощности. Мы только что показали, что Cessna 150 требуется около 45 кВт, чтобы лететь со скоростью 100 миль в час, рассчитав энергию, используемую за счет расхода топлива. Ты все еще со мной? Хороший. Если нет, извините за то, что я не лучший учитель. Несмотря ни на что, продолжим.

Вернуться к обсуждаемой теме. Что, если я скажу вам, что моему электрическому Xenos требуется всего около 21 кВт (примерно 28 л.с.), чтобы лететь со скоростью 100 миль в час? Это правда, и я могу это доказать. Ниже представлено видео и журнал данных (рис. 1) полета в Калифорнии из Уотсонвилля (KWVI) в Холлистер (KCVH). Выровнявшись на высоте около 2500 футов, я просто дал ему поработать и разогнался до скорости примерно 110 миль в час при мощности около 24 кВт и примерно до 100 миль в час при мощности около 21 кВт.

Рисунок 1: Журнал данных полета на электрическом Xenos из Уотсонвилля, Калифорния, в Холлистер, Калифорния.

Это чуть более чем вдвое больше, чем эффективность преобразования энергии в дальность полета (по сравнению с Cessna 150), основанная исключительно на аэродинамике и не имеющая никакого отношения к электрической силовой установке. Аэродинамическая эффективность подобна волшебству и делает все самолеты лучше, независимо от мощности или источника энергии.

Итак, теперь мы кое-что получили, верно? Благодаря нашему эффективному планеру мы можем превратить этот 1,5-галлонный эквивалент энергии в примерно 3,5 галлона эквивалентной производительности. «Ну, это еще немного», — вероятно, скажете вы, так что теперь скажите это вместе со мной: «Вы были бы правы».

Потребляя 21 кВт от нашей 15 кВтч батареи, мы получаем только 15/21 часа: около 43 минут полета. «Не так много, учитывая 30-минутные резервы по ПВП», — можете сказать вы, но здесь мы повышаем эффективность еще выше. Мы летим медленнее, мы летим на максимальной скорости планирования (Vbg). Знаете ли вы, что Vbg также является вашей самой эффективной скоростью для горизонтального полета? Это так! Но из-за нелинейной кривой энергоэффективности силовой установки с ДВС это не означает, что ваша Cessna будет наиболее эффективной на этой скорости. Но поскольку электрические силовые установки имеют довольно линейный КПД в большей части диапазона оборотов, это верно и для электрических самолетов.

Итак, что, если я скажу вам (извините, в прошлый раз, клянусь), что электрический Xenos может летать со скоростью 60 миль в час, имея мощность всего 9 кВт? Это правда, и я могу это доказать. На рис. 2 показан график зависимости скорости от мощности, который я построил с использованием реальных измерений, зарегистрированных в журнале.

Рисунок 2: При скорости 100 миль в час продолжительность составляет около 43 минут, а дальность — около 72 миль. При скорости 60 миль в час дальность полета увеличивается до 100 миль, а продолжительность составляет 100 минут — на 70 минут больше резерва по ПВП.

Как видите, при полете со скоростью 100 миль в час наша продолжительность составляет около 43 минут, а радиус действия — около 72 миль. При уменьшении нашей воздушной скорости до 60 миль в час наша дальность увеличивается до 100 миль, а наша продолжительность до 100 минут. Теперь получается 70 минут над резервом по ПВП — неплохо, а?

Я никогда не утверждал, что это действительно практично, и я никогда не говорил, что мы идем очень далеко или очень быстро, но это чисто субъективные ощущения, и у каждого будет свое мнение. Все, что я могу с уверенностью сказать, это то, что я взял существующую стандартную электрическую силовую установку и объединил ее с существующим серийным эффективным планером, и, на мой взгляд, это очень весело!

Домашнее задание

Ваше задание, если вы решите его принять, состоит в том, чтобы сделать несколько быстрых расчетов на другом самолете. Сколько в них силы и энергии? Вы можете заметить, что если вы гуглите самолет, он часто уже указывает мощность силовой установки в кВт. Добро пожаловать в удивительный мир метрической системы!

Вот пример:

Cessna 172 имеет мощность 160 л.с. и 56 галлонов топлива.

Получается:

160 л.с. / 1,34 = 119,4 кВт
56 галлонов x 33,7 = 1887 кВтч (или 1,887 МВтч)

Итак, 1,8 МВтч — это много энергии! В наши дни большая батарея Tesla составляет около 100 кВтч. Но также не забывайте, что у Cessna очень неэффективный двигатель. Если вы запихнете батарею Теслы на 100 кВтч в Cessna 172 (при эквивалентном весе и объеме топлива, которое она заменила) и преобразуете ее энергию в движущую силу при 9При эффективности 0% вместо 30% вы получите около 300 кВтч эквивалентной энергии, или около 1/6 полной топливной загрузки. Это хорошо примерно на час. Только эта батарея на самом деле весит более чем в два раза больше топлива, чем она заменила. Это означает, что вы можете зарядить только половину батареи, что означает, что вы получите только 1/12 от эквивалентной загрузки топлива. Кроме того, теперь у вас есть большой кусок батареи, который вы должны упаковать где-то в своем планере. Эх, электрические самолеты — это сложно…

Новаторский двигатель h4X приближает электрический самолет на один шаг к реальности

Все знают, что появятся электрические самолеты. Мы просто не знаем, когда. Несколько самолетов малой дальности, которые могут перевозить несколько пассажиров, проходят испытания, но чтобы получить электрический самолет, который может летать на большие расстояния, потребуются более качественные батареи или более мощные двигатели. Когда дело доходит до полета на электричестве, проблема заключается в соотношении мощности и массы.

Стартап h4X заявляет, что разработал компактный электродвигатель, который развивает более чем в 3 раза большую мощность и весит меньше, чем большинство имеющихся в продаже двигателей. Чтобы быть точным, компания заявляет, что ее двигатель HPDM 250 имеет мощность 13 кВт на кг. Для авиастроения 12 кВт/кг — эталон, к которому стремится отрасль. Согласно Tech Crunch , лучшие серийные двигатели сегодня могут предложить только от 3 до 4 киловатт на килограмм непрерывной мощности. HPDM 250 рассчитан на постоянную мощность 250 кВт, но весит всего 15 кг.

Как h4X получает такую ​​мощность в таком маленьком корпусе? Хотя детали в некотором роде похожи на двигатели и силовые агрегаты, доступные сегодня, команда в основном начала с нуля с идеи максимизировать эффективность и минимизировать размер. Это означало решение различных проблем с охлаждением, которые относятся к различным компонентам любого электродвигателя.

Электродвигатель обычно состоит из трех компонентов — двигателя, системы подачи энергии и редуктора. Обычно каждый компонент имеет свой собственный корпус, и все они скреплены болтами, образуя единую систему. Но коробка передач может не работать при температурах, создаваемых двигателем или системой питания. Что сделал h4X, так это интегрировал все компоненты в один корпус, который использует одну систему охлаждения.

«Никто [другой] не нацелен на тот уровень производительности, на который мы сейчас рассчитываем, — говорит Либен. «Мы не полагаемся на одну крупную технологию или что-то в этом роде — волшебной пули не существует. Есть несколько улучшений, которые дают очень значительный прирост, например, на 50 % лучше, чем на уровне техники, и множество областей, которые прибавляют 10–20 %».

Одним из усовершенствований является использование передовой силовой электроники, способной выдерживать более высокие температуры внутри общего корпуса. Но лучшие методы охлаждения также являются важным фактором. Использование новых технологий 3D-печати из чистой меди позволяет разместить внутри корпуса больше охлаждающих элементов и использовать нестандартную внутреннюю геометрию, благодаря чему двигатель, редуктор и силовая электроника могут быть установлены в наилучшем возможном месте внутри корпуса.

Разве все эти передовые технологии, такие как 3D-печать из чистой меди, не дороги? Да, но, как объясняет Либен, компактный размер полного двигателя приводит к экономии средств в других областях конструкции самолета. «Люди думают: «3D-печать меди — это дорого!» Но если сравнить ее со сверхвысокопроизводительными обмотками, которые вам понадобились бы в противном случае, и с различными способами их изготовления, это может потребовать большого количества ручных операций и привлечения людей. . Напечатать что-нибудь может быть гораздо проще», — объясняет он. «Это может показаться нелогичным, но… когда вы продаете что-то в три раза меньше, чем другой парень, даже если это высококачественные материалы, это на самом деле не так дорого, как вы думаете. Судя по клиентам, с которыми мы уже разговаривали, мы думаем, что находимся в хорошем положении».

Либен в восторге от перспектив нового мотора. Он признает, что электрические пассажирские самолеты, способные летать по маршрутам средней дальности, появятся еще через несколько лет, но считает, что HPDM 250 может открыть новые коммерческие возможности для грузовых дронов, электрических лодок и аэротакси, все из которых могут выиграть от большей дальности полета и более высоких скоростей. грузоподъемность.

Почему Либен и его коллеги это делают? «Проблема идеально подходила для наших способностей и увлечений — мы в восторге от этого материала. Мы заботимся об обезуглероживании различных транзитных секторов, и авиация станет растущей частью глобального углеродного следа в течение следующих нескольких десятилетий, поскольку электромобили улучшают наземные транспортные средства».

Электродвигатель, который в 3 раза мощнее для своего веса и размера, может быть именно тем, что нужно революции в области электротранспорта, чтобы ускорить свое продвижение вперед. Чтобы узнать больше о компактном электродвигателе высокой мощности HPDM 250, посмотрите видео ниже.

Изображение предоставлено h4X

Цените оригинальность CleanTechnica и освещение новостей о чистых технологиях? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.

Не хотите пропустить историю чистых технологий? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

В этой статье:Самолеты (электрические), электродвигатель h4X, компактный электродвигатель большой мощности

Стив пишет о взаимосвязи между технологиями и устойчивостью из своего дома во Флориде или из любого другого места, куда его может привести Сингулярность. Вы можете следить за ним в Твиттере, но не в социальных сетях, которыми управляют злые властители, такие как Facebook.

Электрический двигатель самолета и принцип его работы

Существует несколько способов приведения самолета в движение.

Несмотря на то, что большинство авиационных двигателей сегодня работают на ископаемом топливе, таком как Jet A, Jet B, Avgas или дизельное топливо, многие читатели могут быть шокированы (каламбур), узнав, что электрические технологии изменят наши представления о двигателях самолетов — и скорее раньше, чем позже.

Фактически, в настоящее время во всем мире разрабатывается около 215 типов самолетов с электрическим приводом, и отраслевые наблюдатели говорят, что электрические самолеты станут обычным явлением до конца следующего десятилетия.

Беспилотные авиационные системы (БАС), платформы городской воздушной мобильности (UAM), другие небольшие пассажирские и грузовые самолеты и, в конечном итоге, более крупные коммерческие пассажирские самолеты — все это хорошие кандидаты на электрические и гибридно-электрические силовые установки. Но независимо от того, какую форму примут эти новые самолеты, они будут эффективнее, тише, безопаснее и намного экологичнее, чем самолеты, использующие только традиционные двигатели внутреннего сгорания.

В Honeywell мы применяем свой уникальный опыт, накопленный в портфолио двигателей и энергосистем, и работаем с DENSO, мировым лидером в производстве электродвигателей и контроллеров для автомобильной промышленности, чтобы трансформировать авиационные силовые установки в том виде, в каком мы их знаем. Вместе мы стремимся предоставлять инновационные и интегрированные решения текущим (модернизированным) и будущим (чистым листам) клиентам в быстрорастущем секторе электрических самолетов.

Логический путь к электродвижению

Две ключевые технологии будущего полета имеют долгую историю. Электродвигатели были изобретены в 1830-х годах, а автомобили с батарейным питанием — в 1890-х годах. Их потомки сегодня встречаются в различных отраслях промышленности, в том числе в современных самолетах, которые уже полагаются на электричество для питания авионики, электродистанционных систем, исполнительных и других систем и выполняют задачи, которые когда-то выполнялись механическим оборудованием.

Бортовая электроэнергия вырабатывается главными двигателями и сверхэффективными вспомогательными силовыми установками, впервые разработанными компанией Honeywell более 50 лет назад. Все это готовит почву для электрических двигателей, которые являются следующим шагом в эволюции к электрическим самолетам.

Когда мы говорим об электрических силовых установках, мы имеем в виду ряд архитектур силовых установок, разработанных для удовлетворения потребностей конкретных самолетов, которые используют двигатели с электрическим приводом для обеспечения тяги. Не существует «универсального» или «наилучшего» решения без понимания ключевых требований заказчика и профиля миссии самолета.

Компания Honeywell изучила несколько различных архитектур силовых установок — от устаревших двигателей большинства современных самолетов до полностью электрических аккумуляторных решений. В этом континууме существуют различные гибридные архитектуры, в том числе турбоэлектрические, частично турбоэлектрические, последовательно-гибридные, параллельные гибридные и последовательно-параллельные гибридные. Все они по-разному используют электродвигатели как часть общей силовой установки.

Каждая архитектура имеет свои сильные стороны и характеристики, поэтому Honeywell также разработала сложный программный инструмент, который может анализировать компромиссы между весом, дальностью полета, высотой над уровнем моря, скоростью и различным химическим составом аккумуляторов, чтобы помочь производителям самолетов выбрать оптимальное решение, отвечающее их конкретным требованиям.

Как работает электрическая силовая установка

В отличие от силовых установок, построенных исключительно на основе двигателя внутреннего сгорания, в полностью электрических и гибридно-электрических архитектурах используется электродвигатель. Двигатель может быть единственным источником тяги или его можно использовать в сочетании с обычным двигателем, либо обеспечивая дополнительный источник тяги, либо даже повышая мощность двигательной установки на ключевых этапах полета.

В дополнение к двигателю полностью интегрированная электрическая силовая установка включает в себя другие важные компоненты, такие как аппаратное и программное обеспечение контроллера двигателя, редукторы и системы охлаждения. Эта интегрированная система известна как электрическая силовая установка (EPU), и Honeywell и DENSO разрабатывают современные решения для удовлетворения сегодняшних и будущих потребностей.

По мере развития аккумуляторных технологий гибридно-электрическим самолетам потребуются как батареи, так и другие источники энергии, такие как сверхэффективные генераторы или топливные элементы, для питания самолета, перезарядки аккумуляторов и повышения безопасности, эффективности и дальности полета самолета.

Производство и преобразование электроэнергии являются основными преимуществами Honeywell, и за последние годы наши инновационные инженерные группы добились огромных успехов в области генераторов. Например, мы разрабатываем турбогенератор мощностью один мегаватт, который может работать на биотопливе, чтобы еще больше сократить выбросы углерода. Кроме того, недавнее приобретение компанией Honeywell компании Ballard Unmanned Systems ставит нас прямо в центр другого важного средства обеспечения энергией: водородных топливных элементов, которые уже используются для выработки электроэнергии для небольших платформ БПЛА класса I и класса II.

Что стоит за партнерством Honeywell и DENSO?

Электрические силовые установки быстро созреют, чтобы удовлетворить потребности развивающегося сегмента беспилотных летательных аппаратов/беспилотных летательных аппаратов, что навсегда изменит способ передвижения по городу, перевозки грузов в отдаленные места и выполнения многих важных задач, выполняемых сегодня с помощью самолетов, вертолетов и наземных транспортных средств. . Тысячи, а со временем и миллионы небольших высокопроизводительных самолетов станут частью глобальной авиационной инфраструктуры.

Предстоит проделать важную работу по обеспечению качества и сертификации в соответствии с авиационными стандартами, которые хорошо известны Honeywell и другим опытным авиационным компаниям. Но многие другие проблемы, связанные с удовлетворением потребностей этих новых клиентов, более актуальны для автомобильной промышленности. Наш партнер DENSO имеет проверенную способность серийно производить сложные системы, такие как EPU, в больших масштабах, поддерживая при этом самые высокие стандарты качества и надежности.

Вот почему Honeywell и DENSO решили создать альянс, чтобы объединить сильные стороны двух лидеров и создать лучшие в своем классе электрические силовые установки.

Команда Honeywell/DENSO уже работает над очень интересными программами развития, и мы всегда ищем новые возможности.

Global Electric Aircraft Market Market 2022-2027

Ключевые выводы

1. В 2021 году на мировом рынке мотоциклов на мировой авиации стоил $ XXM, а объем продаж xxk Units of Motors-в общем зачете. Электрический самолет.
2. На рынке будут доминировать двигатели мощностью 120-150 кВт, которые будут использоваться в eVTOL для городской воздушной мобильности.
3. Обычные электрические компоненты, разработанные для автомобильной отрасли, будут перенесены в авиацию, но перед интеграцией эти компоненты необходимо обновить.
4. В настоящее время почти все компании, представившие свои электрические самолеты, находятся в стадии разработки, а некоторые ожидают сертификации.
5. Электрическая силовая установка станет успешной к 2024 году, когда она будет протестирована в реальных условиях, а новые технологии должны будут обеспечить требуемую удельную мощность, вес и надежность.
6. До тех пор компании работают над увеличением плотности батареи и удельной мощности двигателя на 15-25% от текущего значения.
7. Северная Америка создает наибольший спрос на деловую авиацию и авиацию общего назначения. Бизнес-авиация была впервые концептуализирована в США, а затем распространилась и на другие части мира. США являются крупнейшим покупателем частных самолетов, на долю которых приходится около 50%, за ними следуют Европа и Азия с 20% и 12% соответственно.
8. Около 70 процентов стартапов по производству электрических авиационных двигателей базируются в США.
9. Североамериканский регион станет основной движущей силой роста производства электрических самолетов, а США — достаточно доступный кадровый резерв авиационных специалистов. Именно по этой причине в последнее десятилетие США были очагом разработки электрических авиационных двигателей.

ВВЕДЕНИЕ

Повышение осведомленности об окружающей среде и ожидаемый рост воздушного движения в ближайшие десятилетия обусловливают необходимость разработки новых технологий в авиационной отрасли. Электрические силовые установки в коммерческих самолетах могут сократить выбросы углерода, но только в том случае, если новые технологии достигнут удельной мощности 9.0415 1  вес и надежность, необходимые для успешного коммерческого флота.

Впервые электрический полет был испытан в 1800-х годах, а инновации продолжали появляться во второй половине 20-го века. Французские военные инженеры Шарль Ренар и Артур Константин Кребс добавили батареи и электродвигатель в самолет 1880-х годов. Аккумуляторы с недостаточной плотностью энергии, как правило, являются серьезной проблемой.

Самолету любого размера потребуется пятикратное увеличение высоты. В результате многие инженеры сосредотачиваются на гибридных двигателях, которые питаются от батарей, с одной стороны, и реактивного топлива или газовых турбин, с другой.

В частичной турбоэлектрической системе электрическая тяга используется для обеспечения части тяговой мощности, а оставшаяся часть обеспечивается турбовентиляторным двигателем, приводимым в движение газовой турбиной. Таким образом, частичная турбоэлектрическая система может быть построена с меньшим количеством технологических прорывов, чем полная турбоэлектрическая система.

Концепции турбоэлектрических и других электрических силовых установок хорошо подходят для распределенной силовой установки с более высокой степенью двухконтурности, поскольку электрически передавать мощность на несколько широко разнесенных двигателей относительно просто, и они обеспечивают варианты конструкции самолета для максимального использования преимуществ граничного укладки.

To know more about Global Electric Aircraft Motor Controller Market , read our report

GLOBAL ELECTRIC AIRCRAFT MOTOR MARKET DEVELOPMENTS AND INNOVATIONS

ДИНАМИКА МИРОВОГО РЫНКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В последние годы наблюдается неуклонный рост электрификации авиационных систем, исследований в области электрических двигателей и инвестиций в электрические самолеты. Кроме того, электрификация может открыть возможности для более энергоэффективных самолетов и совершенно новых конструкций и вариантов использования в дополнение к сокращению выбросов.

Спрос на более совершенные летно-технические характеристики самолетов, более низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание, повышенную надежность диспетчерского управления, а также снижение расхода топлива и выбросов парниковых газов побуждает авиационный сектор использовать больше электрических самолетов (MEA). Согласно этой теории, электрические двигатели и другие электрические системы в самолетах могут заменить гидравлические и пневматические системы.

Существует ряд недвигательных систем самолета, использующих энергию, в том числе те, которые используются для управления полетом и защиты окружающей среды, а также те, которые используются для закачки топлива в самолет.

Усложнение конструкций электрических самолетов с увеличением количества управляющих сигналов и более высокой потребностью в производительности и функциональности приводит к расширению рынка авиационных электродвигателей.

Для запуска крошечного электрического самолета используются двигатель и аккумулятор. Кроме того, смазочные и откачивающие насосы самолетов приводятся в действие электродвигателями.

В результате быстрого развития технологически более совершенных авиационных электродвигателей в этом регионе Северная Америка доминирует в производстве электродвигателей для самолетов.

Заказы и поставки самолетов в Северной Америке растут, что подталкивает производителей авиационных электродвигателей к увеличению продаж из года в год.

Прогнозируется, что авиационные электродвигатели в Северной Америке выиграют от растущего спроса на коммерческие самолеты и присутствия некоторых крупных компаний отрасли, включая MagniX, Kollmorgen Windings Inc. и Honeywell International Inc.

МИРОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ САМОЛЕТ СЕГМЕНТАЦИЯ РЫНКА АВТОМОБИЛЕЙ

Глобальный рынок электрических самолетов можно разделить на следующие категории для дальнейшего анализа.

By Geography

1. North America
2. Europe
3. Asia
4. ROW

By Propulsion Type

1. Hybrid
2. Pure Electric

By Motor Power

1. <10 кВт
2. От 10 кВт до 200 кВт
3. Свыше 200 кВт

По подсистеме

1. Силовые установки
2. Управление полетом
3. Контроль окружающей среды
4. Система посадки
5. Другие

Недавние рыночные технологические тренды на мировом рынке электроэнергии на Fular Electric.

в последних годах на последних годах в последних гориях на последних гориях в последних гоках на последних гориях на последних гориях на последних гориях на последних гориях на последних гориях в последних гориях в последних гориях в последних гориях в последних гориях в последних гориях в последних гориях на последних гориях на последних годах. вырос в результате автомобильной промышленности и текущих основных разработок в области транспорта.

Интерес к полным или гибридным батареям, согласно нескольким научным и популярным публикациям, предлагает чистый новый мир с низким воздействием на окружающую среду.

Было проведено целенаправленное размещение систем на основе электрических двигателей, которые будут производиться на рынке, что повысит жизнеспособность лучшего путешествия с нулевым уровнем выбросов в глобальном сценарии.

Концепция легкого веса, которая была частью гораздо более серьезных требований к электрическим самолетам, была сосредоточена на лучшем улучшении с самой последней разработкой, касающейся 15-килограммового электродвигателя.

Недавно было разработано производство двигателей мощностью 13 кВт на кг, что выше по сравнению со значением потребляемой мощности 12 кВт на кг в отраслевых эталонах.

Особое внимание уделялось увеличению удельной энергии аккумуляторов для улучшения конструкции двигателей. Новейшая конструкция электродвигателя обеспечивает в три раза большую мощность на килограмм по сравнению с существующими на рынке двигателями, что обеспечивает серьезную экономию веса для производителей самолетов.

При разработке интегрированного электродвигателя особое внимание уделялось повышению устойчивой энергоэффективности и максимальной скорости двигателя более 20 000 об/мин. Хотя даже улучшение мощности на 10% или 20% на килограмм (например, 50-фунтовый двигатель выдает 120 лошадиных сил, а не 100) было бы заметным, с конструкцией двигателя, работающей примерно на 300% от мощности конкурентов.

КОНКУРЕНТНЫЙ ЛАНДШАФТ

Популярность самолетов с электродвигателями растет, поскольку они более экологичны и тише, чем самолеты с двигателями внутреннего сгорания.

К двигателям постоянного тока относятся шаговые двигатели в дополнение к щеточным и бесщеточным двигателям. Двигатели переменного тока в основном используются в приложениях, где двигатели постоянно работают в самолете, включая пилотажные приборы, топливные подкачивающие насосы, вентиляторы системы кондиционирования воздуха и так далее.

Компания h4X работает над разработкой двигателей, основанных на новейших технологиях, которые могут быть интегрированы на различных этапах усовершенствований в разработках электрических самолетов. Совсем недавно компания представила двигатель HPDM 250, основанный на новейших технологиях.

HPDM-250 — это интегрированный моторный привод со сверхвысокой плотностью мощности для электрических самолетов. Он объединяет электродвигатель, инвертор и редуктор в один мощный блок. Это кульминация инноваций h4X во многих областях. HPDM-250 полностью оптимизирован для удельной мощности и эффективности.

Двигатель работает в диапазоне скоростей 20 000 об/мин с КПД более 95 % при пиковом КПД двигателя. Компания h4X разработала катушку статора нового типа, которая изготавливается методом аддитивного производства с использованием чистой меди с проводимостью >93% по IACS.

Новейшая материалистическая технология AMcoils™ позволяет достичь коэффициента заполнения медью >70 % в HPDM-250 и обеспечивает 40 %-е улучшение по сравнению с обычными обмотками с точки зрения максимальной непрерывной плотности тока.

Компания «Сименс» также принимала участие в разработке электродвигателя для электрических самолетов с различными уровнями интеграции. Он был разработан на основе легкого веса с весом брутто 50 кг. Он обеспечивает постоянную электрическую мощность 260 киловатт, что в пять раз больше, чем у сопоставимых силовых установок.

SP260D представляет собой бесщеточный двигатель мощностью 261 кВт (350 л.с.), оснащенный встроенным змеевиком. Он имеет 9КПД 5%. Эффективный воздушный винт может вращаться на низких оборотах двигателя без редуктора.

COMPANIES PROFILED

• Magnix
• h4X Systems and Motors
• Rolls Royce Industries
• Pipistrel
• Ampaire
• Bye Aerospace 
• Eviation
• Honeywell International Inc.
• Collins Aerospace
• Parker Hannfinn Corporation
• Eaton Technologies

Sl no	Topic
1	Market Segmentation
2	Scope отчета
3	Сокращения
4	Методология исследования
5	Резюме исполнительной власти
6	ВВЕДЕНИЕ
7	ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ
8	Запасы
8	Законечные стороны
8	.	Подрывные инновации в промышленности
10	Технологические тенденции в промышленности
11	Потребительские тенденции в отрасли
12	Recent Production Milestones
13	Component Manufacturing in US, EU and China
14	COVID-19 impact on overall market
15	COVID-19 impact Производство комплектующих
16	Влияние COVID-19 на точки продаж
17	Сегментация рынка, динамика и прогноз по географии, 2022-2027
18	Market Segmentation, Dynamics and Forecast by Product Type, 2022-2027
19	Market Segmentation, Dynamics and Forecast by Application, 2022-2027
20	Market Segmentation, Dynamics и Прогноз по конечному использованию, 2022-2027
21	Уровень установки продукции OEM, 2022
22	Наклон/снижение средней цены продажи B-2-B 9 за последние 5 лет0103
23	Соревнование с заместителями продуктов
24	Валовая прибыль и средняя прибыльность поставщиков
25	Новая разработка продукта в прошлых 12 месяцах
25	Новая разработка продукта
25	Новая разработка продукта
25	Новый продукт.
27	Стратегия роста ведущих игроков
28	Рыночная доля вендоров, 2022
29	Company Profiles
30	Unmet needs and opportunity for new suppliers
31	Conclusion
32	Appendix

ACCEL: Accelerating the Electrification of Flight

• Инновации
  • Наш путь к Net Zero
    • Проблемы, с которыми мы сталкиваемся, прорывы, которые нам нужны
    • Наш экологический след
    • Наша стратегия декарбонизации
    • Стать компанией с нулевым выбросом углерода
      • Мобилизация нашей цепочки поставок
    • Декарбонизация сложных критических систем
      • Ступенчатое изменение эффективности
      • Электрификация
      • Водород
      • Альтернативные виды топлива
      • Малые атомные электростанции
    • Создание благоприятной среды
  • Климат-технический центр
  • Космос
  • Малые модульные реакторы
  • UltraFan
  • Цифровые
    • Цифровые платформы
    • Цифровой двойник
    • R² Data Labs
  • ACCEL
  • Испытательный стенд
• Товары и услуги
  • Гражданский аэрокосмический сектор
    • Устойчивое развитие
    • Покупка запчастей и услуги
    • Услуги
      • Пассажирские перевозки
      • Грузовые перевозки
      • 0 Арендодатели
      • Прочие клиенты
      • Бизнес
    • Широкофюзеляжный
      • Power of Trent
        • Способный и универсальный
      • Трент 7000
      • Трент XWB
      • Трент 1000
      • ТРЕНТ 900
      • ТРЕНТ 500
      • ТРЕНТ 700

      9059.

    • Узкофюзеляжный и региональный
      • AE3007
      • BR715
      • RB211-535E4
      • Тай 620 / 650
    • Деловая авиация
      • Жемчуг 10X
      • Жемчуг 700
      • Жемчуг 15
      • AE 3007
      • BR710
      • BR725 35 79y 9035

    • Вертолеты
      • M250 турбовальный
      • RR300
      • M250 турбовинтовой
    • Будущие продукты
  • Оборона
    • Создавая мощь завтрашнего дня
      • Цифровые инновации
      • Устойчивая энергетика
    • Aerospace
      • Combat Jets
        • F130
        • Rolls-Royce LiftSystem®
        • EJ200
        • Adour
        • RB199
        • Pegasus
        • Spey
      • Поворотный
        • AE 1107C
        • CTS800
        • MTR390
        • Турбинный вал M250
        • Драгоценный камень

        9 Gnome 2

      • Транспорт, автоцистерна, патруль и тактика
        • AE 2100
        • AE 1107C
        • AE 3007
        • Trent 700 MRTT
        • TP400-D6
        • BR710
        • T56
        • Tay
        • CTS800
        • M250 Turboprop
        • T56 3. 5 Enhancement
      • Тренажеры
        • Adour
        • Турбовинтовой двигатель M250
      • БПЛА
        • AE 3007
        • M250 Turboshaft
        • Adour
      • Системы распределенной генерации
    • Морской флот
      • Газовые турбины
        • Морская газовая турбина MT30
        • Генераторная установка AG9160
        • Генераторная установка AG9140
        • Морская газовая турбина MT7
      • Дизельные двигатели
        • Системы питания
      • Силовая установка
      • Морские системы управления
      • Электрика, автоматизация и управление
      • Морская поддержка и услуги
      • Передовые технологии
        • Искусственный главный инженер
      • Распределенные системы генерации
    • Подводные лодки
    • Сухопутные
      • Системы распределенной генерации
    • Услуги
      • ACE
      • TwinAlytix®
    • Передовые технологии
      • Tempest
      • Orpheus
      • LibertyWorks
      • Valor V-280
  • Power Systems
    • Microgrid & Hybrid Solutions
    • Marine
    • Power Systems Sustainability
  • Электротехника Авиация
    • Наше портфолио электротехники
    • Наши возможности
• О компании
  • Наша стратегия
  • Руководство
    • Совет директоров
    • Исполнительный комитет
    • Корпоративное управление
  • Где мы работаем
  • Наши исследования
    • Передовые производственные исследовательские центры
    • Исследовательские и университетские технологические центры
    • Сеть исследований технологий кибербезопасности Rolls-Royce
  • Our Businesses
  • Our History
  • Heritage Trust
    • Visit
      • Our Heritage Centres
      • Heritage Trust – Bristol
      • Heritage Trust – Coventry and Ansty
      • Heritage Trust – Derby and Hucknall
      • Heritage Trust – Индианаполис
      • Heritage Trust – шотландский филиал
    • Станьте участником
    • Станьте волонтером
    • Учитесь и исследуйте
    • Что нового
    • Свяжитесь с Trust
• Contact us
• Country sites
  • 罗尔斯•罗伊斯——变革世界源动力
    • 罗尔斯·罗伊斯在中国
    • 发展历程
      • 50年为中国
      • 大事记
    • 业务领域
    • 新闻
      • 2018
      • 2017
      • 2016
      • 2015
      • 2014
      • 2013
      • 2012
      • 2011

      2222

    • 加入我们
    • 联系我们
  • Номер телефона
    • Номер телефона
    • Номер телефона
  • 日本のパートナー
    • 日本企業との協業
    • 研究開発
  • 品とサービス
    • 民間航空部門
    • 防衛部門
    • パワーシススス0372
  • ディスカバー
  • お問い合わせ
  • 採用情報
• 罗尔斯-罗伊斯 — 推进下一代航空飞行
  • страна-посадка-навигация
• Обеспечение новой эры авиации
  • Навигация по посадке в стране
• Индия
  • Домашняя страница
  • Партнеры в работе
    • Наши сотрудники
    • Инжиниринг
    • Производство и цепочка поставок
  • Товары и услуги
    • Гражданская аэрокосмическая промышленность
    • Оборона
    • Энергетические системы
  • Устойчивое развитие
    • Наш подход
  • Откройте для себя
  • Контакты
  • Карьера
• Rolls-Royce Венгрия
  • Домашняя страница
  • Карьера
  • Откройте для себя
• 대한민국
  • 홈
  • 롤스로이스 소개
    • 연구개발
    • 롤스로이스 역사
    • 세계속의 롤스로이스
  • 롤스로이스 코리아
  • 미디어
  • 이노베이션
  • 해군 분야
    • 함정용가스터빈
      • MT30 함정용 가스터빈
      • MT7 함정용 가스터빈
      • AG9160 발전기
      • AG9140 발전기
    • 파워시스템
    • 추진시스템
    • 함정 진회수 시스템
    • 전9 스템, 젰밠학 한스템
    • 전 7 쏸2, 젰될 7 쏸
  • 전기화 분야
  • 연락처
• Rolls-Royce Magyarország
  • Főoldal
  • Karrier
  • Történeteink
  • Támogatott kezdeményezések
• Rolls-Royce Powering North America
  • страна-посадка-навигация
• Deutschland
  • Home
  • Überblick
  • Nachrichten und Geschichten
    • Nachrichten
    • Geschichten
  • Karriere
    • Ausbildung
    • Direkteinstieg
    • Praktikanten und Werkstudenten
    • Karriere bei Rolls-Royce Electrical
    • Schülerpraktika
    • Tag der Ausbildung
    • Terme
  • Контакт
• South East Asia
  • Discover
  • Our locations
    • Singapore
    • Brunei
    • Indonesia
    • Malaysia
    • Myanmar
    • Philippines
    • Thailand
    • Vietnam
  • Текущие партнеры
    • Цифровые технологии
    • Производство и цепочка поставок
    • Исследования и технологии
    • Услуги
  • Товары и услуги
  • Устойчивое развитие
  • Карьера

Главная страница

Инновации

ACCEL

Рекорды в борьбе с изменением климата

Мы находимся в начале новой и захватывающей эры в электроавиации будущего — создание самого быстрого полностью электрического самолета в мире когда-либо видел.

По оценкам, к 2030 году более 6 миллиардов человек будут летать ежегодно, а чем больше самолетов в воздухе, тем больше выбросов. Наша новаторская технология сыграет фундаментальную роль в обеспечении будущего низкоуглеродного полета.

Последние новости

Ставки Spirit of Innovation претендуют на звание самого быстрого полностью электрического автомобиля в мире.

Ставки «Дух инноваций» претендуют на звание…

Внутри КС26

Прокладывая путь к электрифицирующему будущему для…

COP26: все внимание на Глазго

Вдохновение для всех возрастов

Возглавляя переход к чистому нулю на глобальном.

..

Как можно лететь со скоростью 300 миль в час без топлива…

Первый полет Духа инноваций

Полностью электрический «Дух инноваций» Rolls-Royce впервые поднимается в небо

Полностью электрический Rolls-Royce «Дух инноваций»…

Будьте в курсе наших попыток установить мировой рекорд

Подпишитесь на уведомления по электронной почте

Зарегистрируйтесь

Аккумуляторная технология стала неотъемлемой частью создания Spirit of Innovation, нашего первого полностью электрического самолета.

Аккумулятор самолета, состоящий из 6000 элементов и усовершенствованной системы охлаждения, способной выдерживать экстремальные температуры, является подвигом инженерной мысли. Это ключевая часть нашего будущего, где мы стремимся стать лидерами в области устойчивой энергетики для новых авиационных рынков; с полностью электрическим решением, которое приблизит нас к будущему NetZero.

Наши партнеры в создании полностью электрической авиации

Этот новаторский проект стал возможен благодаря сотрудничеству с лучшими британскими экспертами в этой области и поддержке правительства Великобритании. Половина финансирования проекта предоставляется Институтом аэрокосмических технологий (ATI) в партнерстве с Департаментом бизнеса, энергетики и промышленной стратегии и инноваций Великобритании.

Программа ATI — это совместная инвестиция правительства и промышленности, направленная на поддержание и укрепление конкурентных позиций Великобритании в области проектирования и производства гражданской аэрокосмической техники. Программа, реализуемая в рамках партнерства Института аэрокосмических технологий (ATI), Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS) и Innovate UK, направлена ​​на решение проблем, связанных с технологиями, возможностями и цепочками поставок. www.ati.org.uk

Rolls-Royce и YASA

Rolls-Royce сотрудничает с YASA (Великобритания), производителем мощных и легких электродвигателей и контроллеров, используемых в автомобильной, аэрокосмической и промышленной отраслях.

«Мы рады работать с Rolls-Royce над интеграцией наших мощных и легких электродвигателей в чисто электрический демонстрационный самолет. Благодаря нашей инновационной конструкции с осевым потоком YASA может поставлять самые маленькие и легкие электродвигатели. для заданной мощности и крутящего момента — открывая новые захватывающие возможности для электрификации в аэрокосмической отрасли».
Крис Харрис, генеральный директор YASA

Rolls-Royce и Electroflight

Rolls-Royce поддерживается компанией Electroflight (Великобритания), стартапом, специализирующимся на высокопроизводительных электрических силовых агрегатах.

«Мы рады поддержать Rolls-Royce с интегрированной электрической трансмиссией, включая инновационное решение для хранения энергии.