Bygger 14 elmotorer inn i vingen - nå kommer det bemannede X-fly igjen

[Redaksjonen.]

Bygger 14 elmotorer inn i vingen - nå kommer det bemannede X-fly igjen

[Sturle S]

ESA er òg i denne bransjen, med mange elmotorar langs vengjene: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/TTP2/Personal_aircraft_aiming_to_take_off_from_your_home

[0AAVKDA1]

ESA er òg i denne bransjen, med mange elmotorar langs vengjene: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/TTP2/Personal_aircraft_aiming_to_take_off_from_your_home

 

Har mer sansen for ESA sitt konsept, da de plukker opp tråden som ble kuttet på 50 tallet.... Man skal ikke lengre enn til nærmeste flyklubb før man finner bevis for at utviklingen har stått bom stille og hvor brorparten av maskinene man finner er Piper 28 og Cessna 172 fra 60 og 70 tallet med motorteknologi fra 30 tallet som slurper 100 LL (inneholder 16 ganger mer bly enn Super 98). Således holder General Aviation (GA) godt i hevd den Amerikanske mentaliteten med "store og dauve" motorer, for ikke å glemme filosofien med å ta unna miljøgiften organisk bly fra kjemisk industri...

[Håvar Bettum]

Airbus har holdt på en stund også med sitt E-fan-prosjekt, og batterienes store utvikling de siste årene baner vei for hvordan fly og droner vil overta fremover som det desidert mest effektive og miljøvennlige transportalternativet.

 

Tog er vel og bra, også veier trengs, men fly og droner krever knapt infrastruktutbygging.

 

Helt naturlig samme utvikling som telekommunikasjon og energi som blir mer og mer kabelfri/trådløs og individuell.

 

Blir spennende å se hvor fort utviklingen går til å bestå av elektriske pilotløse fly

[Mathtrix]

14 motorer ja... får de ikke tak i 2 motorer som er kraftige nok?

da burde de jo starte med å lage det... x-D

[Sturle S]

14 motorer ja... får de ikke tak i 2 motorer som er kraftige nok?

da burde de jo starte med å lage det... x-D

 

Dei får eit meir effektivt fly ved å blåse lufta rett mot vengja langs heile vengjeforkanten, noko som ikkje er mogeleg å få til med berre to motorar. Dette er spesielt nyttig ved avgang og under stigning. I marsjfart og -høgde vil ein ha mindre løft, og då slår då av ekstramotorane. Du ser kanskje at vengja er smalare enn på tradisjonelle fly? Då vert luftmotstand under marsjflyging mindre, men det ville neppe vere mogeleg å ta av og stige utan alle motorane som aukar farten på luftstraumen over vengjene ved avgang. Ved nedstigning kan motorane brukast som vindturbinar, til å attvinne energi og bremse ned flyet, og til finkontroll av løft under landing.

 

Elektrisk framdrift gjer det enkelt å leggje til fleire motorar. Dei er små og lette, og kan plasserast nesten kvar som helst der dei vil ha auka luftstraum. Difor klarar dei å gjere flyet heile fem gongar meir effektivt enn eit tradisjonelt fly. Flykonstruktørane har ein heilt annan fleksibilitet enn før.

[nessuno]

At elfly blir fremtidens erstatning for fly med HC-motorer er egentlig helt avhengig av batteriene, og ingenting annet. At de prøver nye aerodynamiske layout, nye vinger etc er bare noen små, beskjedne forbedringer. Dagens dato er 2016 og ikke 1916, så per dags dato vet vi så å si "alt" som subsonisk aerodynamikk, i alle fall i den graden at man kan forske på det ytterligere for å få noen marginale forbedringen med det viktigste er alrede velkjent.

Samme gjelder elmotorene, som kunne like greit erstattet turbofan/prop/propfan alrede i morgen, men er avhengige av nok energi.

 

Regnestykket for når batteriene skal overta luftfarten er enkel: når batteriene har mer energi per kilo enn den praktiske utnyttbare energien i for eksempel jet fuel, pluss enda litt til for å kompensere for at batteriene veier like mye ved start som de gjør ved landing, contra jet fuel som brukes underveis (og dermed blir flyet lettere).

Sånn ca betyr de 3kW/kg eller mer.

 

Neste praktiske utfordrigen spesielt i forhold til luftfart er at hvis dagens batterier (ca 250-300w/kg) vil blåse stikkflammer ut fra sidene hvis de blir skadet. 3kW/kg og mer så vil det ikke lengre se ut som brann men eksplosjon, med 10x og mer energi som frigjøres.

Så hvis elfly skal være like trygge som dagens "idiotsikre" fly som bruker jef fuel som hverken eksploderer og kan heller ikke antennes lett, så må de være like trygge eller tryggere. Hvordan man løser dette problemet har ingen klart å besvare enda.

[nessuno]

 

14 motorer ja... får de ikke tak i 2 motorer som er kraftige nok?

da burde de jo starte med å lage det... x-D

 

Dei får eit meir effektivt fly ved å blåse lufta rett mot vengja langs heile vengjeforkanten, noko som ikkje er mogeleg å få til med berre to motorar. Dette er spesielt nyttig ved avgang og under stigning. I marsjfart og -høgde vil ein ha mindre løft, og då slår då av ekstramotorane. Du ser kanskje at vengja er smalare enn på tradisjonelle fly? Då vert luftmotstand under marsjflyging mindre, men det ville neppe vere mogeleg å ta av og stige utan alle motorane som aukar farten på luftstraumen over vengjene ved avgang. Ved nedstigning kan motorane brukast som vindturbinar, til å attvinne energi og bremse ned flyet, og til finkontroll av løft under landing.

 

Elektrisk framdrift gjer det enkelt å leggje til fleire motorar. Dei er små og lette, og kan plasserast nesten kvar som helst der dei vil ha auka luftstraum. Difor klarar dei å gjere flyet heile fem gongar meir effektivt enn eit tradisjonelt fly. Flykonstruktørane har ein heilt annan fleksibilitet enn før.

Feil. Å ha flere motorer som "blåser" over fingen vil gi den fordelen at da gir vingen men løft ved fart X enn tilsvarende vinge som kun gir så mye løft som luftstrømmen rundt hele flyet ("TAS") gir. Men så snart man er i cruise så blir det urimelig, bla.a. pga jo flere motorer = jo mer motstand. Dette kan spores helt tilbake til 2VK der tyskerne forsøkte å ha færre motorer ved å bruke 2 stk med felles gir og felles propell.

I tillegg så har så godt som alle dagens fly såkalte "laminar flow wing" som er veldig effektiv ved at all luftstrømmen er nær perfekt, laminær, uten turbulens. Propeller derimot blåser ikke bare luft over vingen med de skaper også turbulens, noe som reduserer vingens effektivitet, og den samme luftstrømmen vil heller ikke være "aksial" lengre, det vil si den vil bli gitt en viss rotasjon. Denne biten kan du studere ved å google vindtunell-modeller av små enmotors fly.

Ang bruk av motorer som vindturbiner - bare hvis man ikke ønsker å foreta en ideell descent og vil ha en brattere nedstinging og ha dette som en slags erstatning for luftbrems, noe som eksisterer ikke på dagens sivile fly (så godt som).

Dette er bla.a. det SAS gjorde for en del år siden da de fant ut at de kan spare drivstoff ved å heller gli ned roligere enn å bråbremse med spolere hele veien ned.

 

Så dette flyet - og alle andre fly som helt bevisst bruker flere motorer til å "blåse over vingen", a-la Hercules, er alle designet med en viss STOL-kapasitet i første rekken, alt annet kommer halenede etter denne prioriteringen.

Og STOL fly er aldri blitt laget for effektiv drivstoffgjerrig cruise, noe som betyr at de fyller en viss spesiell nisje.

[Sturle S]

At elfly blir fremtidens erstatning for fly med HC-motorer er egentlig helt avhengig av batteriene, og ingenting annet. At de prøver nye aerodynamiske layout, nye vinger etc er bare noen små, beskjedne forbedringer.

5-gongaren i effektivitet er ikkje ei lita beskjeden forbetring. Ein turbofan-motor har ca 40% verknadsgrad, so vi snakkar fleire gongar det som er teoretisk mogeleg å få til med ein 100% effektiv turbofan-motor. Det er ikkje ei forbetring, det er ein revolusjon.

 

Dagens dato er 2016 og ikke 1916, så per dags dato vet vi så å si "alt" som subsonisk aerodynamikk, i alle fall i den graden at man kan forske på det ytterligere for å få noen marginale forbedringen med det viktigste er alrede velkjent.

 

Det viktigaste har endra seg. I gamle dagar var det viktig å vite korleis flyet oppførte seg med tunge motorar i front eller på kvar side, der vektfordeling var avgjerande for kvar motorane kunne plasserast. Små og lette elmotorar har snudd dette heilt på hovudet.

 

Regnestykket for når batteriene skal overta luftfarten er enkel: når batteriene har mer energi per kilo enn den praktiske utnyttbare energien i for eksempel jet fuel, pluss enda litt til for å kompensere for at batteriene veier like mye ved start som de gjør ved landing, contra jet fuel som brukes underveis (og dermed blir flyet lettere).

Sånn ca betyr de 3kW/kg eller mer.

 

Airbus forskar på å bruke ein gassturbin for produksjon av straum til motorane. Det vil meir enn halvere den totale verknadsgrada samanlikna med batteri, men det er framleis veldig mykje betre enn kva som er mogeleg å få til med tradisjonelle fly.

[Fri diskusjon og kunnskap]

1.Hvor mye ville en vanlig forbrenningsmotor og nødvendig drivstoff veie i et slikt fly?

 

2.Hvor mye vil  disse elektromotorene og nødvendig batteri veie?

 

3. Hvor mye ville disse elektromotorene og utstyr for Hydrogen-elektrisk drift veie?

Endret 28. juni 2016 av Fri diskusjon og kunnskap

[Psykonaut]

Hadde de bare sjekket kommentarfeltene rundomkring så hadde de funnet ut at dette er noe relativt nytt og dermed en dødfødt ide. Men igjen de kommer vel bare til å gjennomføre uten å ta hensyn til oss nay-sayers. Typisk!

 

Oldefaren min var forresten en av de første i bygda til å påpeke at automobilen nok aldri ville kunne konkurere med hest og vogn. Den ville bryte sammen etter en kilometer eller to, mens en hest bare ville trave videre. Han var sannelig en mann forrut for sin tid! Prøver her å føre denne stolte tradisjonen videre!

 

Trenger ikke engang lese artikkelen for å konkludere med at "elfly" har jeg ingen tro på!

[Tåkefyrste]

 Propeller derimot blåser ikke bare luft over vingen med de skaper også turbulens, noe som reduserer vingens effektivitet, 

 

 

Hvilken aerodynamisk effekt propellstrøm har på vingen er vel et ganske avansert tema. Vi lærte på flyskolen at det øker løft på vingen på lave hastigheter iallefall, og jeg vil også tippe(?) at den legger til kinetisk energi til boundary layer på samme måte som vortex generators på moderne fly. Disse er jo kjent for at de minker total drag ved å forhindre separasjon selv om de stikker ut i luftstrømmen og tilfører parasittdrag.

 

Propellfly har vel uansett ikke stort å gjøre i høye (Mach 0.6+) hastigheter uansett, spesielt ikke med 14 motorer, så en ultra effektiv vinge er kanskje ikke det første de tenker på?

[Sturle S]

3. Hvor mye ville disse elektromotorene og utstyr for Hydrogen-elektrisk drift veie?

 

Hydrogen i robuste nok tankar tek opp for stort volum til å vere interessant som drivstoff for fly, og skal du konvertere det til straum i tillegg vert heile greia ca like tungt som batteri. Jf Toyota Mirai vs Tesla Model S.

[nessuno]

Hvilken aerodynamisk effekt propellstrøm har på vingen er vel et ganske avansert tema. Vi lærte på flyskolen at det øker løft på vingen på lave hastigheter iallefall, og jeg vil også tippe(?) at den legger til kinetisk energi til boundary layer på samme måte som vortex generators på moderne fly. Disse er jo kjent for at de minker total drag ved å forhindre separasjon selv om de stikker ut i luftstrømmen og tilfører parasittdrag.

 

Litt av det samme som jeg skrev. Hvis du vet at din TAS er for eksempel 100kts, så er det nettopp denne lufthastigheten vingen opererer i bortsett fra den delen av vingen som propellen "blåser over".

Kjenner ikke til tallene, men for argumentens del så sier vi 120kts. Oftest...glem det.... faktisk alltid så er flaps innenfor denne "prop wash"en, an en god grunn - mer løft fra flaps, enda mer løvt pga flaps blir "blåst over". Det er en del av grunnen hvorfor såkalte pusher-props er ikke blitt brukt noe særlig, pga det vil kreve enda større vingeflate og enda større flaps.

En viktig bonus i denne sammenhengen er at så lenge de løvtproduserende flatene - enten vinge eller også flaps - er i denne luftstrømmen så har de også en enda lavere steilings-hastighet av samme grunn.

 

Det som gjelder vortex generatorer så er de for det første aldri så effektive som en helt laminær vinge kan være, dermed så er de litt i samme kategorien som såkalte "wing fence"  o.l, for å kjempe imot for eksempel uønsket separasjon av luftstrømmen i kritiske områder (ailerons). Vingen blir ikke mer effektiv, men vil tillate høyere alfa enn ellers.

 

5-gongaren i effektivitet er ikkje ei lita beskjeden forbetring. Ein turbofan-motor har ca 40% verknadsgrad, so vi snakkar fleire gongar det som er teoretisk mogeleg å få til med ein 100% effektiv turbofan-motor. Det er ikkje ei forbetring, det er ein revolusjon.

Revolusjnen vil kanskje komme i form av forbedret rekkevidde (hvis total virkningrad og utnyttbar effekt per kg overstiger jetfuel) og "billig" opplading. Elmotorer er effektive, men om du tar dagens fly og bytter ut gassturbinene til elektiske motorer så er det fortsatt patetisk ytelse da flyet vil ha redusert rekkevidde til ca 1/10 eller mindre. Om da virkningraden er 90% er flyet ubrukelig, og til ingen trøst annet enn av såkalte miljøhensyn.

 

Det viktigaste har endra seg. I gamle dagar var det viktig å vite korleis flyet oppførte seg med tunge motorar i front eller på kvar side, der vektfordeling var avgjerande for kvar motorane kunne plasserast. Små og lette elmotorar har snudd dette heilt på hovudet.

Snudd på hodet hvordan? All design av fly går ut på å balansere ALLE delene av flyet i forhold til vingen. Om det er elmotorer, stempelmotorer, etc er ett fett for alle veier noe og alt må balanseres ut. Den aerodynamiske biten med hvordan da disse motorene påvirker flyet i forskjellige situasjoner må fortsatt akkurat som før testes i vindtunneller, så med en fullskala prototype. Altså hel likt i forhold til hvrodan den ble alltid gjort.

Den eneste bonusen el drift gir i forhold til balasering er at batteriene vil veie like mye, så da flyttes ikke flyets CG. Det er en faktisk forbedring, men det er absolutt ingen revolusjon.

 

Airbus forskar på å bruke ein gassturbin for produksjon av straum til motorane. Det vil meir enn halvere den totale verknadsgrada samanlikna med batteri, men det er framleis veldig mykje betre enn kva som er mogeleg å få til med tradisjonelle fly.

Nei, det er det ikke. Hver gang energien forvandles fra en type energi til et annet (HC til rotasjon, rotasjon til elkraft, elkraft tilbake til rotasjon) så går noe tapt. Skip og tog har såkalt diesel-elektisk drift pga da unngår de store girkasser som ved hver enkelt tannhjul ville ellers tape energi. Greit for båter, tog, kanskje også lastebiler, men på fly så teller hvert eneste gramm.

Dagens mest drivstoffeffektive fly - som fortsatt flyr fort nok - er de med turbofan. Alle fleste turbofan har ikke gir, og "resirkulerer" litt av eksosen ved at den også bidrar til fremdrift. Nest beste er såkalt propfan som mirakuløst nok klarer selv med gir (obligatorisk) å komme ganske godt ut i forhold til virkningsgrad pga enda bedre bypass ratio. Noe mer forbedring kan man ikke forvente fra denne teknologien, som jeg sa blir alle forbedringer marginale.

 

Noe jeg forresten har glemt - dette med at fremtidens batterier må ha mer energi per kilo. Fuel kan dumpes. Generelt så blir dette ikke tillatt, men i en nødsituasjon så er det fortsatt mulig om forholdene krever at det gjøres. Batterier kan man nok ikke dumpe.

En annen bieffekt av å ha batterier er at takeoff-vekten blir nesten 100% lik landigsvekten. Understellet opplever mest belastning under landing, og mange fly kan egentlig overbelastes over normal takeoff-vekt mens de må være gode 20-40% lettere for å få lov å lande. Dette betyr mer vekt og krav til strukturen og hjulene, og bremsene ikke minst. Derfor må elfly kunne gi mer guff i revers enn vanlige fly.

 

Så dette med eldrift er ikke bare-bare. Personlig har jeg tro på det, og teknologisk sett vil vi nok komme dit nokså snart, men forutsetningen er fortsatt at noen kan forklare hvordan batterier med energitetthet som nærmer seg energitettheten til HC fuel ikke eksploderer i tøffe forhold. Denne biten for meg er et stort mysterium og en selvmotsigelse.

[0AAVKDA1]

At elfly blir fremtidens erstatning for fly med HC-motorer er egentlig helt avhengig av batteriene, og ingenting annet. At de prøver nye aerodynamiske layout, nye vinger etc er bare noen små, beskjedne forbedringer. Dagens dato er 2016 og ikke 1916, så per dags dato vet vi så å si "alt" som subsonisk aerodynamikk, i alle fall i den graden at man kan forske på det ytterligere for å få noen marginale forbedringen med det viktigste er alrede velkjent.

Samme gjelder elmotorene, som kunne like greit erstattet turbofan/prop/propfan alrede i morgen, men er avhengige av nok energi.

 

Regnestykket for når batteriene skal overta luftfarten er enkel: når batteriene har mer energi per kilo enn den praktiske utnyttbare energien i for eksempel jet fuel, pluss enda litt til for å kompensere for at batteriene veier like mye ved start som de gjør ved landing, contra jet fuel som brukes underveis (og dermed blir flyet lettere).

Sånn ca betyr de 3kW/kg eller mer.

 

Neste praktiske utfordrigen spesielt i forhold til luftfart er at hvis dagens batterier (ca 250-300w/kg) vil blåse stikkflammer ut fra sidene hvis de blir skadet. 3kW/kg og mer så vil det ikke lengre se ut som brann men eksplosjon, med 10x og mer energi som frigjøres.

Så hvis elfly skal være like trygge som dagens "idiotsikre" fly som bruker jef fuel som hverken eksploderer og kan heller ikke antennes lett, så må de være like trygge eller tryggere. Hvordan man løser dette problemet har ingen klart å besvare enda.

 

Tipper på hybride løsninger for korte og mellomlange strekninger (med og uten brenselceller), eldrift på hjul under taxing/regenerering ved oppbremsing, regenerering under innflyging og etterhvert vil vi nok se en hel rekke inovative solceller som kan erstatte ordinær lakk og således kontinuerlig spe på med strøm så lenge det er lyst.... og når det gjelder batterier så skal vi ikke låse oss fast i dagens teknologier! De mest effektive/sikre batteriene er vel knapt påtenkt enda!

[Sturle S]

5-gongaren i effektivitet er ikkje ei lita beskjeden forbetring. Ein turbofan-motor har ca 40% verknadsgrad, so vi snakkar fleire gongar det som er teoretisk mogeleg å få til med ein 100% effektiv turbofan-motor. Det er ikkje ei forbetring, det er ein revolusjon.

Revolusjnen vil kanskje komme i form av forbedret rekkevidde (hvis total virkningrad og utnyttbar effekt per kg overstiger jetfuel) og "billig" opplading. Elmotorer er effektive, men om du tar dagens fly og bytter ut gassturbinene til elektiske motorer så er det fortsatt patetisk ytelse da flyet vil ha redusert rekkevidde til ca 1/10 eller mindre. Om da virkningraden er 90% er flyet ubrukelig, og til ingen trøst annet enn av såkalte miljøhensyn.

Eg trur ikkje det har gått opp for deg endå. Dette flyet brukar 1/5 av *energien* som eit tilsvarande propellfly. Dvs at det kan generere straumen frå ei fossil kjelde med 40% verknadsgrad (typisk APU), og likevel vere dobbelt so effektivt som eit fly med turbofan-motor.

 

 

Det viktigaste har endra seg. I gamle dagar var det viktig å vite korleis flyet oppførte seg med tunge motorar i front eller på kvar side, der vektfordeling var avgjerande for kvar motorane kunne plasserast. Små og lette elmotorar har snudd dette heilt på hovudet.

Snudd på hodet hvordan? All design av fly går ut på å balansere ALLE delene av flyet i forhold til vingen. Om det er elmotorer, stempelmotorer, etc er ett fett for alle veier noe og alt må balanseres ut. Den aerodynamiske biten med hvordan da disse motorene påvirker flyet i forskjellige situasjoner må fortsatt akkurat som før testes i vindtunneller, så med en fullskala prototype. Altså hel likt i forhold til hvrodan den ble alltid gjort.

Men heilt ulikt slik konstruktørane alltid hare tenkt, og alt dei har testa før. Små, lette og kraftige elektriske motorar gjer at konstruksjonar som var heilt utenkjelege med tradisjonelle motorar mogelege.

 

 

Den eneste bonusen el drift gir i forhold til balasering er at batteriene vil veie like mye, så da flyttes ikke flyets CG. Det er en faktisk forbedring, men det er absolutt ingen revolusjon.

Då er du veldig trongsynt. Prøv å plassere ein turbofan på vengjetippane, og sjå kor mykje tyngre flyet vert pga alt som må forsterkast for å tole den høge vekta der ute. Kva om denne kontraroterer mot vengjetippkvervlane for å motverke desse? Dette har neppe vore testa før no, fordi det har vore heilt urealistisk med dagens tunge motorar. Elektriske motorar er lette og fleksible nok til at det er mogeleg å gjere, og utifrå biletet kan det sjå ut som dei har gjort nettopp det.

 

 

 

Airbus forskar på å bruke ein gassturbin for produksjon av straum til motorane. Det vil meir enn halvere den totale verknadsgrada samanlikna med batteri, men det er framleis veldig mykje betre enn kva som er mogeleg å få til med tradisjonelle fly.

Nei, det er det ikke. Hver gang energien forvandles fra en type energi til et annet (HC til rotasjon, rotasjon til elkraft, elkraft tilbake til rotasjon) så går noe tapt. Skip og tog har såkalt diesel-elektisk drift pga da unngår de store girkasser som ved hver enkelt tannhjul ville ellers tape energi. Greit for båter, tog, kanskje også lastebiler, men på fly så teller hvert eneste gramm.

Nettopp difor er ei slik løysing perfekt for eit fly. I staden for tunge turbofan-motorar, kan dei generere straum med ein mikroturbin som går på maksimal effekt gjennom heile flyturen. Ekstra straum ved avgang hentar dei frå batteri. Turbinen kan vere mykje mindre og lettare enn ein turbofan-motor. Då sparer dei mykje vekt. Elektriske motorar kjem sjølvsagt i tillegg, men dei leverer høg effekt pr kg. Om turbinen er 40% effektiv, og verknadsgrada i resten av systemet er 85%, har dei eit fly som klarar turen med berre 60% av fuelforbruket til dagens fly.

 

 

Så dette med eldrift er ikke bare-bare. Personlig har jeg tro på det, og teknologisk sett vil vi nok komme dit nokså snart, men forutsetningen er fortsatt at noen kan forklare hvordan batterier med energitetthet som nærmer seg energitettheten til HC fuel ikke eksploderer i tøffe forhold. Denne biten for meg er et stort mysterium og en selvmotsigelse.

Du har enno ikkje fått med deg det aller viktigaste her:

«Dersom alt går etter planen, skal de kunne demonstrere at flyet med ny vinge og eldrift skal fly i en marsjfart på 175 miles i timen (282 kilometer i timen) med en femtedel av energimengden originalflyet bruker»

 

Då treng du ikkje batteri med energitettleiken til Jet-A1. Du klarar deg med 1/5 for eit fly som berre går på batteri.

[Fri diskusjon og kunnskap]

 

3. Hvor mye ville disse elektromotorene og utstyr for Hydrogen-elektrisk drift veie?

Hydrogen i robuste nok tankar tek opp for stort volum til å vere interessant som drivstoff for fly, og skal du konvertere det til straum i tillegg vert heile greia ca like tungt som batteri. Jf Toyota Mirai vs Tesla Model S.

 

Takk for svar.

[nessuno]

Eg trur ikkje det har gått opp for deg endå. Dette flyet brukar 1/5 av *energien* som eit tilsvarande propellfly. Dvs at det kan generere straumen frå ei fossil kjelde med 40% verknadsgrad (typisk APU), og likevel vere dobbelt so effektivt som eit fly med turbofan-motor.

 

Jeg tror jeg velger Occam's Razor prinsippet her og kaller det ren bløff.

 

Men heilt ulikt slik konstruktørane alltid hare tenkt, og alt dei har testa før. Små, lette og kraftige elektriske motorar gjer at konstruksjonar som var heilt utenkjelege med tradisjonelle motorar mogelege.

Hva er det som gjøres mulig her contra vanlige fly? Små lette motorer? Så du vet det, de ENESTE to motortypene som er kraftigere per kilo egenvekt enn gassturbiner er atomreaktorer og rakettmotorer.

Då er du veldig trongsynt. Prøv å plassere ein turbofan på vengjetippane, og sjå kor mykje tyngre flyet vert pga alt som må forsterkast for å tole den høge vekta der ute. Kva om denne kontraroterer mot vengjetippkvervlane for å motverke desse? Dette har neppe vore testa før no, fordi det har vore heilt urealistisk med dagens tunge motorar. Elektriske motorar er lette og fleksible nok til at det er mogeleg å gjere, og utifrå biletet kan det sjå ut som dei har gjort nettopp det.

Det kan selvfølgelig være at jeg er trangsynt siden jeg ikke kan tenke meg noe så absurd og totalt unødvendig som å plassere motorene på vingetuppene der de har ingen verdens ting å gjøre annet enn skape en horribel og farlig dreiemoment som kan sende hele flyet i en spin, noe a-la det som skjedde med SR-71 hvis den ene motoren fikk flameout og/eller kompressor stall, og de var IKKE på vingetuppene.

Dagens "tunge" motorer, som jeg alrede skrev, er de letteste og kraftigste som man kan bruke på et fly av alle praktiske hensyn.

Nettopp difor er ei slik løysing perfekt for eit fly. I staden for tunge turbofan-motorar, kan dei generere straum med ein mikroturbin som går på maksimal effekt gjennom heile flyturen. Ekstra straum ved avgang hentar dei frå batteri. Turbinen kan vere mykje mindre og lettare enn ein turbofan-motor. Då sparer dei mykje vekt. Elektriske motorar kjem sjølvsagt i tillegg, men dei leverer høg effekt pr kg. Om turbinen er 40% effektiv, og verknadsgrada i resten av systemet er 85%, har dei eit fly som klarar turen med berre 60% av fuelforbruket til dagens fly.

Du skriver hele tiden "mye lettere"... forklar meg da, hvis du kan, hvordan en sammensurium av batteri, turbin, generator, inverter/frekvensomformer, ledninger og elmotor er totalt sett lettere enn en enkel gassturbin UTEN GIR. Jeg vil bare skjønne regnestykket ditt.

Du har enno ikkje fått med deg det aller viktigaste her:

«Dersom alt går etter planen, skal de kunne demonstrere at flyet med ny vinge og eldrift skal fly i en marsjfart på 175 miles i timen (282 kilometer i timen) med en femtedel av energimengden originalflyet bruker»

 

Då treng du ikkje batteri med energitettleiken til Jet-A1. Du klarar deg med 1/5 for eit fly som berre går på batteri.

Dersom alt gikk etter planen skulle vi visst fly med supersoniske/hypersoniske fly idag, noe vi ganske tydelig ikke gjør. Du har vel kanskje ikke skjønt at NASA har ørtens mange eksperimentale fly, nye vingetyper, motorer ad nauseum gjennom tidene og en liten brøkdel av det de utvikler blir faktisk tatt i bruk av praktiske hensyn. Som jeg sa, så tror jeg på elfy, og de vil nok komme etter en stund.

Men det helt grunnleggende regnestykke per dags dato er at for å kunne utkonkurrere jetfuel alene så må batteriene ha en energikapasitet på ca 3kW/kg eller mer. Glem motorene for et øyeblikk: hvis et vanlig rutefly som skal fly med ca 900km/t skal kunne fly like fort og like langt må batteriene komme på banen først.

Bare for å sette det på spissen: Burt Rutan's rekordfly (den med enkel turbofan) kunne klatre da motoren gikk på tomgang, såpass raffinert var hele flyet. Men av alle praktiske hensyn selv med en så effektiv og stor vinge, selv med en helhetlig aerodynamisk layout som ga den utrolige rekkevidden og drivstoffeffektiviteten så er den av alle praktiske hensyn ubrukelig i sivil luftfart. Tror du må lære deg å skille mellom teori, tilsynelatende utrolige konsepter og hva som kan brukes hvis man tar alle de praktiske faktorene i betraktning.

Endret 29. juni 2016 av nessuno

[Sturle S]

 

Eg trur ikkje det har gått opp for deg endå. Dette flyet brukar 1/5 av *energien* som eit tilsvarande propellfly. Dvs at det kan generere straumen frå ei fossil kjelde med 40% verknadsgrad (typisk APU), og likevel vere dobbelt so effektivt som eit fly med turbofan-motor.

Jeg tror jeg velger Occam's Razor prinsippet her og kaller det ren bløff.

Vi får sjå når dei har testa flyet om det stemmer, eller om datamaskinene har bomma totalt på utrekningane.

 

 

Men heilt ulikt slik konstruktørane alltid hare tenkt, og alt dei har testa før. Små, lette og kraftige elektriske motorar gjer at konstruksjonar som var heilt utenkjelege med tradisjonelle motorar mogelege.

Hva er det som gjøres mulig her contra vanlige fly? Små lette motorer? Så du vet det, de ENESTE to motortypene som er kraftigere per kilo egenvekt enn gassturbiner er atomreaktorer og rakettmotorer.

Niks. Turbofan-motorar kjem opp mot 6 kW/kg, og det gjeld veldig store motorar. Motoren i ein Tesla Model S leverer over 8,5 kW/kg. Vifta kjem i tillegg, men den er ikkje so tung.

 

 

Då er du veldig trongsynt. Prøv å plassere ein turbofan på vengjetippane, og sjå kor mykje tyngre flyet vert pga alt som må forsterkast for å tole den høge vekta der ute. Kva om denne kontraroterer mot vengjetippkvervlane for å motverke desse? Dette har neppe vore testa før no, fordi det har vore heilt urealistisk med dagens tunge motorar. Elektriske motorar er lette og fleksible nok til at det er mogeleg å gjere, og utifrå biletet kan det sjå ut som dei har gjort nettopp det.

Det kan selvfølgelig være at jeg er trangsynt siden jeg ikke kan tenke meg noe så absurd og totalt unødvendig som å plassere motorene på vingetuppene der de har ingen verdens ting å gjøre annet enn skape en horribel og farlig dreiemoment som kan sende hele flyet i en spin, noe a-la det som skjedde med SR-71 hvis den ene motoren fikk flameout og/eller kompressor stall, og de var IKKE på vingetuppene.

I motsetnad til ein turbin, kan ein elmotor stansast momentant, og flyet har 13 andre motorar til å motverke effekta av at ein motor stansar. Dette hadde, som du skriv, sjølvsagt vore umogeleg å få til med gamle motorar av mange grunnar. Eg nemnde berre ein av dei, men det finst sjølvsagt mange fleire til at lette elmotorar er overlegne.

 

 

Nettopp difor er ei slik løysing perfekt for eit fly. I staden for tunge turbofan-motorar, kan dei generere straum med ein mikroturbin som går på maksimal effekt gjennom heile flyturen. Ekstra straum ved avgang hentar dei frå batteri. Turbinen kan vere mykje mindre og lettare enn ein turbofan-motor. Då sparer dei mykje vekt. Elektriske motorar kjem sjølvsagt i tillegg, men dei leverer høg effekt pr kg. Om turbinen er 40% effektiv, og verknadsgrada i resten av systemet er 85%, har dei eit fly som klarar turen med berre 60% av fuelforbruket til dagens fly.

Du skriver hele tiden "mye lettere"... forklar meg da, hvis du kan, hvordan en sammensurium av batteri, turbin, generator, inverter/frekvensomformer, ledninger og elmotor er totalt sett lettere enn en enkel gassturbin UTEN GIR.

Dei mest effektive torbofan-motorane, PW1000G-serien, er gira. Om du heller vil bruke ein utan gir, må vi litt ned i effektivitet.

 

Opphenget til ein turbofan-motor veg ein del (her snakkar vi om to eller fire store ting som heng utanfor flyet og prøvar å rive seg laus frå vengja med tusenvis av hestekrefter), samt fuel-pumper, osv. Eg trur Airbus vil spare vekt gjennom ei meir optimal plassering av alt dette, inni flykroppen. I tillegg kan dei bruke mindre turbinar, og heller levere ekstraeffekt til takeoff og stigning frå batteri. Eg har ingen reknestykkje til deg, og trur ikkje Airbus har publisert sine heller.

 

Ein Airbus A380 har 530 km leidningar. Eg trur ikkje nokre meter til eller frå har all verda å seie.

 

 

Du har enno ikkje fått med deg det aller viktigaste her:

«Dersom alt går etter planen, skal de kunne demonstrere at flyet med ny vinge og eldrift skal fly i en marsjfart på 175 miles i timen (282 kilometer i timen) med en femtedel av energimengden originalflyet bruker»

Då treng du ikkje batteri med energitettleiken til Jet-A1. Du klarar deg med 1/5 for eit fly som berre går på batteri.

Dersom alt gikk etter planen skulle vi visst fly med supersoniske/hypersoniske fly idag, noe vi ganske tydelig ikke gjør.

Det er mange grunnar til at supersoniske fly ikkje er dominerande i dag, men høg oljepris er nok den viktigaste. Air France og BA kunne ta høg pris for ein billett med Concorde, men dei hadde ikkje råd til tomme seter. Når drivstoffet vart for dyrt, tok eventyret slutt. Kanskje dei kan få ein renessanse med elektriske fly?

 

Du har vel kanskje ikke skjønt at NASA har ørtens mange eksperimentale fly, nye vingetyper, motorer ad nauseum gjennom tidene og en liten brøkdel av det de utvikler blir faktisk tatt i bruk av praktiske hensyn. Som jeg sa, så tror jeg på elfy, og de vil nok komme etter en stund.

 

Motorane er kanskje det viktigaste praktiske omsynet dei måtte ta, og det har sjølvsagt påverka både valet og utviklinga av vengjer.

 

Du skal heller ikkje undervurdere konservatismen i flybransjen. So å seie alle einmotors Cessna småfly, frå 120 til langt uti 300-serien, brukar til dømes NACA 2412 airfoil. NACA 2412 vart utvikla av National Advisory Committee for Aeronautics i 1933 som eit greitt kompromiss for eit småfly med marsjfart rundt 100-200 knop og OK STOL-eigenskapar. Dei grunnleggjande eigenskapane vart rekna ut med blyant, papir og reknestav, og testa i vindtunnel i varierande vind og lufttrykk. Cessna held seg til denne og eit par andre variantar for raskare fly, til den dag i dag. Ikkje fordi utviklinga av vengjeprofilar tok slutt i 1933, men fordi dei har brukt denne i mange tiår, og kjenner eigenskapane ut og inn.

 

På 1930-talet tenkte ingen på å justere luftstraumen med små elektriske motorar, og kva effekt det ville ha, for det var ikkje relevant. Heller ikkje NASA tenkte på det. Dei hadde heller ikkje datamaskiner til å gjere avanserte utrekningar på bakken før dei testa vengjene i lufta. Utrekningane var gode, men på den tida var det mykje prøving og feiling i vindtunnelar av modellar som såg bra ut på papiret etter utrekningar gjort med reknestav. I dag kan gjerast mykje raskare og meir nøyaktig med datamaskiner, der dei har kontroll over alle parameter og kan la datamaskinene optimalisere.

 

Men det helt grunnleggende regnestykke per dags dato er at for å kunne utkonkurrere jetfuel alene så må batteriene ha en energikapasitet på ca 3kW/kg eller mer. Glem motorene for et øyeblikk: hvis et vanlig rutefly som skal fly med ca 900km/t skal kunne fly like fort og like langt må batteriene komme på banen først.

 

Alt går stegvis. Eg trur ikkje det er lurt å satse på batteridrivne rutefly som skal gå i 900 km/t, og utvikle batteri til dette som det første steget. Då har eg meir tru på metoden til NASA med først å utvikle eit lite fly som brukar 1/5 av energien til eit tilsvarande fly med fossil motor, og gå vidare derifrå med testing og utvikling av stadig større og betre fly. Batteriteknologien kan utviklast vidare saman med flya. Det er ikkje sikkert at dei første elektriske passasjerflya brukar batteri som energiberar heller.

 

Bare for å sette det på spissen: Burt Rutan's rekordfly (den med enkel turbofan) kunne klatre da motoren gikk på tomgang, såpass raffinert var hele flyet. Men av alle praktiske hensyn selv med en så effektiv og stor vinge, selv med en helhetlig aerodynamisk layout som ga den utrolige rekkevidden og drivstoffeffektiviteten så er den av alle praktiske hensyn ubrukelig i sivil luftfart. Tror du må lære deg å skille mellom teori, tilsynelatende utrolige konsepter og hva som kan brukes hvis man tar alle de praktiske faktorene i betraktning.

 

Du får sende ein epost til Airbus, og fortelle at dei kastar vekk tid og pengar. Dei anar nok ikkje kva dei tullar med.

[nessuno]

Niks. Turbofan-motorar kjem opp mot 6 kW/kg, og det gjeld veldig store motorar. Motoren i ein Tesla Model S leverer over 8,5 kW/kg. Vifta kjem i tillegg, men den er ikkje so tung.

Ut fra mine diskusjoner med deg så har jeg skjønt at du er en intelligent person bortsett fra noen hickups i ny og ne, deriblandt så hender det at du sliter med å lese ord riktig.

Jeg skrev gassturbiner - altså selve "kraftverket", kjernen, motoren om man vil. Ikke turbofan for det er  gassturbin pluss masse tilbehør. Dette var gjort helt bevisst for de aller fleste produsenter av motorer for fremdrift til fly nevner ikke hk/kw men skyvekraften i Newton, noe som kan fort skape forvirring i slike enkle regnestykker som vi har her.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/General_Electric_GE38

Som du ser 11kW/kg.

 

Nå brukte jeg en god halvtime til å finne alternativer for jeg vet gassturbiner i 30+ MW klassen til kraftverk har noe hinsides kraft til vekt forhold, men uten noe hell. Men for våres del er 11kW/kg tydelig nok.

 

For å sette dette enda mer på spissen så må alle elmotorer - akkurat som på Tesla - ha en frekvensomformer/inverter/ ett eller annet tyristorhelvete som må sørge for at motoren faktisk går rundt, noe gassturbiner ikke trenger. Så da er vekt-tallene dine enda lavere.

 

I motsetnad til ein turbin, kan ein elmotor stansast momentant, og flyet har 13 andre motorar til å motverke effekta av at ein motor stansar. Dette hadde, som du skriv, sjølvsagt vore umogeleg å få til med gamle motorar av mange grunnar. Eg nemnde berre ein av dei, men det finst sjølvsagt mange fleire til at lette elmotorar er overlegne.

Så først så finner du på et problem - motor ytters på vingetuppen - så kompenserer du dette ved å... slå av den andre motoren pga elmotorer kan stoppes momentant?

Tenk deg følgende: en Boeing 767 tar av, den ene motoren svikter. Piloten kompenserer noe ved å bruke sideror. Dette kan han trygt gjøre pga motorene befinner seg ikke i langtvekkistan på vingetuppen men nærmere skroget, derav mye mildere dreiemoment og mer kontroll. Den andre motoren kan like greit gå, frem til flyet nødlander. Og dette foreslår du å erstatte med å slå av den andre motoren og tape ALL motorkraft?

Herre jemini, takk og lov at flybransjen har ikke sluppet deg til design av fly.

 

Dei mest effektive torbofan-motorane, PW1000G-serien, er gira. Om du heller vil bruke ein utan gir, må vi litt ned i effektivitet.

Alt kommer med en pris! Propfan motorene er enda mer effektive... faktisk de mest effektive som finnes. Men de støyer, og de har gir. Giret turbofan kommer på banen pga kraft-turbinen til vanlige turbofan motorene går rundt grusomt saktere enn den burde, dermed lønner det seg å ha gir, da blir motoren også mer kompakt. Men gir betyr også energitap, det vil også kreve kjøling av girolje, og det aller viktigste: gir kan svikte. Det er nettopp derfor de aller fleste turbofan motorene er uten gir. Jo færre deler, jo mindre vekt, jo mer sikkerhet, på noe bekostning av effektivitet.

 

Opphenget til ein turbofan-motor veg ein del (her snakkar vi om to eller fire store ting som heng utanfor flyet og prøvar å rive seg laus frå vengja med tusenvis av hestekrefter), samt fuel-pumper, osv. Eg trur Airbus vil spare vekt gjennom ei meir optimal plassering av alt dette, inni flykroppen. I tillegg kan dei bruke mindre turbinar, og heller levere ekstraeffekt til takeoff og stigning frå batteri. Eg har ingen reknestykkje til deg, og trur ikkje Airbus har publisert sine heller.

Da får du finne noen tall, for frem til du gjør det så er jeg ikke interessert i å diskutere synsing.

Ein Airbus A380 har 530 km leidningar. Eg trur ikkje nokre meter til eller frå har all verda å seie.

... der rundt 95% av de er syltynne signallkabler. Kan komme som en overraskelse for deg, men kraftledningene fra f.eks. en beskjeden 1MW generator... samme om de er høyspent eller lavspent, veier ganske mye, og er mye tjukkere enn din datakabel hjemme. Pluss inverter, så veier det en del.

Turbinen kan derimot mates via en titantubing som er tynn og veier null komma ingenting.

Det er mange grunnar til at supersoniske fly ikkje er dominerande i dag, men høg oljepris er nok den viktigaste. Air France og BA kunne ta høg pris for ein billett med Concorde, men dei hadde ikkje råd til tomme seter. Når drivstoffet vart for dyrt, tok eventyret slutt. Kanskje dei kan få ein renessanse med elektriske fly?

 

Takk captain obvious / captain wikipedia, det var akkurat det jeg trengte - en oppsummering av det jeg alrede vet.

Atter en gang så ha hele poenget mitt sust rett forbi deg: at det finnes mange spennende, nye, grensebrytende teknologier betyr ikke automatisk at de blir tatt i bruk, eller hvis de blir tatt i bruk at det blir noe suksess. Det var hele poenget med at jeg nevnte supersoniske rutefly, ingenting annet.

Det finnes en spennende teknologibiter - og det finnes den kjedelige hverdagslige pragmatismen som vil kreve at flyene er minst like sikre, at de er minst like raske, minst like behagelige etc. Denne kampen er 100x vanskeligere å vinne enn å bevise at en ny teknologi - tatt for seg, under isolerte forhold - er bedre enn en tisvarende eldre teknologi.

Perfekte eksempler er Concorde, Space Ship One, ad nauseum.

Du får sende ein epost til Airbus, og fortelle at dei kastar vekk tid og pengar. Dei anar nok ikkje kva dei tullar med.

Å herregud så snynker du til det barnslige nivået. Du tapte den aktuelle delen argumentet, ferdig sak, men nei... la oss dra dette ut med en "vits". Jeg får fyre av gårde en epost til Airbus og NASA mens du får sende din CV til Comedy Central.