El- og hybridfly kan revolusjonere norsk flytrafikk på korte distanser

[Redaksjonen.]

Norge er et perfekt sted å utvikle elektrisk luftfart, mener Avinor.

El- og hybridfly kan revolusjonere norsk flytrafikk på korte distanser

[Jarl Arntzen]

Spennende! Selv om det ser ganske skummelt ut å glidefly med NASA X-57 Maxwell skulle man gå tom for strøm. Må opp i ganske solid fart for å få løft av de vingene med mindre det er store flaps for bruk i lav fart som ikke synes på bildet.

Uansett veldig interessant1

[Fri diskusjon og kunnskap]

Flott. Fly er en flott måte å reise på, i hele Norge, ikke bare  kortere strekninger. Og med elektrisk drift fra vann, sol og vind vil det  være godt for miljøet.

Batteri-elektrisk  til rask fart/start og Hydrogen-elektrisk for transporten. Da vil det også være  lettere  å forsere lengre strekninger.

[Stefse]

Fremtidens fly klarer seg med en APU og en skvett fuel til nødbruk eller boost?

[johnrixn]

Fly på størrelse med en Twinotter med rekkevidde på ca. 500 km kunne nå mellom mange kortbaneflyplasser.

[likferd]

Ingen har forklart hvordan et slikt fly skal være mer effektivt, all den tid batterier i utgangspunktet er betraktelig mindre energitett enn flydrivstoff, og har den uheldige effekten at du må drasse på vekten hele veien, uansett distanse.

[Sivert Sæterbø]

Gidder ikke å lese så mye om el-fly, siden det hele bare drømmer og tull. Har fått med meg at det lille el-flyet som krysset Den engelske kanal hadde to seter. Da det samme flyet var på vingene neste gang hadde flyet mistet halvparten av setene. Med dagens lovverk for sikkerhet for passasjertrafikk med fly vil aldri et el-fly med lønnsomhet noen gang komme i luften.

 

For tiden forurenser batteriteknologien miljøet langt mer enn den renser og jeg klarer heller ikke å se at det noen gang i fremtiden vil snu.

 

Andelen elbiler var langt større i 1910 enn i 2017. I dag produseres det ca 100 millioner fossilbiler i verden pr år, der antall elbiler produsert gjennom 40 år er langt under 2 million, altså en vits. I fjor ble det i følge aviser solgt 17 elbiler til private i Danmark..

[Ketill Jacobsen]

Et moderne Boeing 737-fly fullastet med Teslabatterier (500 kg, 100 kWh) og med elmotorer vil kunne fly ca 300 km (uten reserve). I stedet for 26000 liter jetfuel, forutsetter jeg at flyet har 21,6 tonn med batterier og at effektiviteten (virkningsgraden) for elmotorene er tre ganger bedre enn for turbofanmotorene. Så det er en lang vei å gå (med batteriteknologien). Tipper vi får et kommersielt tilgjengelig fly med opp til 10 passasjerer innen 2025.

 

Nå om dagen gir økningen av nordmenns bruk av fly i inn og utland en større økning av jetfuel per år, enn alle norske elbiler (110000) klarer å spare per år!

[Sturle S]

Ingen har forklart hvordan et slikt fly skal være mer effektivt, all den tid batterier i utgangspunktet er betraktelig mindre energitett enn flydrivstoff, og har den uheldige effekten at du må drasse på vekten hele veien, uansett distanse.

For det første har ein elmotor tre gonger høgare verknadsgrad enn ein turbinmotor, so eit elfly treng ikkje ta med seg like mykje energi. For det andre er det ikkje ei veldig stor ulempe at vekta vert med heile vegen. Det kostar energi å løfte vekta opp, men mykje av energien får du att på veg ned. Eit elfly kan til og med regenerere energi på veg ned. Når flyet brukar opp drivstoffet undervegs, er det mykje masse som må akselereast og løftast opp, men ikkje vert med ned att.  Men for all del, auka vekt vil medføre høgare forbruk under cruise òg.

Endret 29. april 2017 av Sturle S

[Per Schwensen]

Jeg vet ikke, men kanskje brenselceller vil gi en lavere vekt i flyet enn batterier?

[Ketill Jacobsen]

Jeg vet ikke, men kanskje brenselceller vil gi en lavere vekt i flyet enn batterier?

 

Fly med flytende hydrogen og brenselceller og elmotorer vil gi en vekt som kan sammenlignes med konvensjonelle fly over alle distanser. Boeing 737 som jeg refererte til tidligere kan rekke 300 km med batterier og 6500 km med jetfuel!

[Proton1]

Sturle S. I et propell drevet fly vil en elmotor har høyere virkningsgrad enn en turbin, men om turbinmotoren driver en high by-pass fan motor, så er nok ikke forskjellen i virkningsgrad så stor. Dessuten er drivstoffet som løftes til værs med å gi reaksjonskraft i flukt, så ulempen du nevner blir i stor grad oppveid av den fordelen. Et moderne batteri med 0,2 KWh/kg kan vanskelig konkurrere med jet-A med 12 KWh/kg annet enn på små fly på korte strekk. Men dette blir litt å sammenligne hummer og kanari. Et propell drevet elfly vil neppe noen gang erstatte et turbindrevet, stort fly hverken på distanse eller hastighet.

[nessuno]

For det første har ein elmotor tre gonger høgare verknadsgrad enn ein turbinmotor, so eit elfly treng ikkje ta med seg like mykje energi. For det andre er det ikkje ei veldig stor ulempe at vekta vert med heile vegen. Det kostar energi å løfte vekta opp, men mykje av energien får du att på veg ned. Eit elfly kan til og med regenerere energi på veg ned. Når flyet brukar opp drivstoffet undervegs, er det mykje masse som må akselereast og løftast opp, men ikkje vert med ned att.  Men for all del, auka vekt vil medføre høgare forbruk under cruise òg.

 

Tullete arguemtering. Her argumenterer du men en slags "whataboutism" og indirekte innrømmer at siden batteriene veier like mye under HELE flyturen, og fly bruker/trenger mindre energi per sete per kilometer jo mindre hele opplegget veier (hvem skulle tro det da??? he he) mens i tilfellet elfly må man "plusse på" en del ballast så å si i forhold til vanlige fly som lander ikke akkurat med tomme tanker men i alle fall adskillig lettere enn da de tok av.

Angående å regenerere - SAS har "løst" denne problematikken for en del år siden ved å ha mye jevnere descent ned mot flyplassen. Akkurat som man har "economy climb", "economy cruise" etc der man får bokstavelig talt best ytelse for pengene - så er det av alle grunner mest logisk å nettopp bruke denne kinetiske energien til å fly saktere ned og bort til destinasjonen enn å holde på med noe tilbakestående nesten-stup og regenerering.

Og angående virkningsgrad - gassturbiner er MER drivstoffeffektive enn dieselmotorene, og ligger tett opp mot 50%. Så denne "tre ganger høyere" påstanden er mildt sagt utdatert i 2017.

 

Sturle S. I et propell drevet fly vil en elmotor har høyere virkningsgrad enn en turbin, men om turbinmotoren driver en high by-pass fan motor, så er nok ikke forskjellen i virkningsgrad så stor.

Total uvitenskapelig svada. Virkningsgraden beregnes ut fra energi inn >>> energi ut + tap. I tilfellet elmotorer er dette nesten 100%. I tilfellet gassturbiner er dette nesten 50%. Hva disse motorene driver - prop, fan, propfan etc er av meget lite relevans i forhold til VIRKNINGSGRADEN AV MOTOREN.

 

Dessuten er drivstoffet som løftes til værs med å gi reaksjonskraft i flukt, så ulempen du nevner blir i stor grad oppveid av den fordelen.

 

Igjen total nonsense. Det spiller fint lite rolle om man utnytter en viss mengde kjemisk energi og om man bruker biprodukter av en slik reaksjon (les: CO2 og vanndamp) til å skape en reaktiv effekt eller om man akselererer en stor mengde luft i tilfellet f.eks. turbofan. Netto virkningsgraden blir 100% identisk.

 

Et moderne batteri med 0,2 KWh/kg kan vanskelig konkurrere med jet-A med 12 KWh/kg annet enn på små fly på korte strekk.

Siden du nevner energitetthet er det litt interessant å nevne hva slags praktisk utnyttbar energitetthet er det begge disse mediene inneholder. Fra batteri så kan man hente (minus tap i batteri, minus tap i VSD, minus tap i elmotor) ca 85-90% av energien. Fra jetfuel eller egentlig hvilket som helst H/HC drivstoff kan gassturbiner ikke hente mer enn litt under 50%. Så egentlig det man trenger er batterier som har en energitetthet over ca 5 kWh/kg, og da kommer man til neste sak som er at...

Et propell drevet elfly vil neppe noen gang erstatte et turbindrevet, stort fly hverken på distanse eller hastighet.

Så snart batteriene nærmer seg denne magiske grensen vil ingen - les: ingen kjemiske drivstofftyper i hvilke som helst forbrenninsgsmotorer kunne konkurrere mot elfly, uansett stor eller små saktegående eller hypersonisk.

[Ketill Jacobsen]

Og angående virkningsgrad - gassturbiner er MER drivstoffeffektive enn dieselmotorene, og ligger tett opp mot 50%.

Har du noen dokumentasjon på at gassturbiner ligger opp mot 50%? Min antagelse er at dagens beste turbofanmotorer ligger opp mot 40%. Ellers så ligger dagens beste lastebildieselmotorer på 43% og saktegående skipsdieseler på +50%.

 

Turbojetmotoren til Concorde lå på 40%.

 

Elmotorer har den store fordelen at de ligger rundt 95% på alle laster og turtall i motsetning til gassturbiner og stempelmotorer.

[nessuno]

 

Og angående virkningsgrad - gassturbiner er MER drivstoffeffektive enn dieselmotorene, og ligger tett opp mot 50%.

Har du noen dokumentasjon på at gassturbiner ligger opp mot 50%? Min antagelse er at dagens beste turbofanmotorer ligger opp mot 40%. Ellers så ligger dagens beste lastebildieselmotorer på 43% og saktegående skipsdieseler på +50%.

 

Turbojetmotoren til Concorde lå på 40%.

 

Elmotorer har den store fordelen at de ligger rundt 95% på alle laster og turtall i motsetning til gassturbiner og stempelmotorer.

Igjen så har vi noen som ikke kan fatte at motoren må ses på HELT ADSKILT fra hva den driver, så blir påstanden om turbofan meget meningsløs av to grunner - siden man er interessert i faktisk virkningsgrad pluss at turbofan helt spesifikt i forskjell fra f.eks. turboshaft vil alltid ha litt mindre virkningsgrad siden de er nødt til å drive en svær vifte uten gir, noe som passer egentlig ikke bra i forhold til hva hastighet/moment bør være på turbinen for optimal uttak.

Så om man skal se seriøst på det - så yter *rene* gassturbiner (dvs turboshaft, før all tilbehøret kommer) noe over 40%, mens combined cycle over 50%. Jeg bruker tallet "50%" for å runde av til best ytelse tilgjengelig idag siden hvis man skal snakke om fremtidens fly i stedet for å flisespikke med noe a la "43,7%".

[J-Å]

En bør vel ta med hele drivlinjen for å få det riktige bildet, altså netto skyvekraft som flyet blir skjøvet fram med multiplisert med hastigheten, i forhold til effekt som forbrukes. En propell har en virkningsgrad på ca 80%, så jeg tviler på at et elektrisk drevet fly kommer over 70%, turboshaft ned mot 35%. Jeg vet ikke om motorens bidrag til luftmotstand regnes med i virkningsgraden, men antagelig vil det være noe mindre for en elmotor. Da ikke medregnet det det koster i effekt å fly rundt med batteriene.

[Ketill Jacobsen]

 

 

Og angående virkningsgrad - gassturbiner er MER drivstoffeffektive enn dieselmotorene, og ligger tett opp mot 50%.

Har du noen dokumentasjon på at gassturbiner ligger opp mot 50%? Min antagelse er at dagens beste turbofanmotorer ligger opp mot 40%. Ellers så ligger dagens beste lastebildieselmotorer på 43% og saktegående skipsdieseler på +50%.

 

Turbojetmotoren til Concorde lå på 40%.

 

Elmotorer har den store fordelen at de ligger rundt 95% på alle laster og turtall i motsetning til gassturbiner og stempelmotorer.

Igjen så har vi noen som ikke kan fatte at motoren må ses på HELT ADSKILT fra hva den driver, så blir påstanden om turbofan meget meningsløs av to grunner - siden man er interessert i faktisk virkningsgrad pluss at turbofan helt spesifikt i forskjell fra f.eks. turboshaft vil alltid ha litt mindre virkningsgrad siden de er nødt til å drive en svær vifte uten gir, noe som passer egentlig ikke bra i forhold til hva hastighet/moment bør være på turbinen for optimal uttak.

Så om man skal se seriøst på det - så yter *rene* gassturbiner (dvs turboshaft, før all tilbehøret kommer) noe over 40%, mens combined cycle over 50%. Jeg bruker tallet "50%" for å runde av til best ytelse tilgjengelig idag siden hvis man skal snakke om fremtidens fly i stedet for å flisespikke med noe a la "43,7%".

Problemet med gassturbiner i fly er hvordan en skal regne ut effekten/virkningsgraden. Jeg synes at en skal tillate seg å angi tallet der virkningsgraden er høyest, for eksempel i marsjfart og marshøyde (slik som for Concoden). For turboshaft er det greit, regnes under standardforhold.

 

Med combined cycle menes ofte gassturbin kombinert med en dampturbin fyrt av gassturbinens eksos (opp til ca 60% virkningsgrad). Er det det du egentlig snakker om? Ellers synes jeg du mystifiserer hele temaet i stor grad. Min påstand er at turboshaft ligger på 40% og turbofan opp til 40%. Har aldri hørt nevnt verdier over 40% på gassturbiner.

[Gjest Slettet+45613274]

 

Og angående virkningsgrad - gassturbiner er MER drivstoffeffektive enn dieselmotorene, og ligger tett opp mot 50%.

Har du noen dokumentasjon på at gassturbiner ligger opp mot 50%? Min antagelse er at dagens beste turbofanmotorer ligger opp mot 40%. Ellers så ligger dagens beste lastebildieselmotorer på 43% og saktegående skipsdieseler på +50%.

 

Turbojetmotoren til Concorde lå på 40%.

 

Elmotorer har den store fordelen at de ligger rundt 95% på alle laster og turtall i motsetning til gassturbiner og stempelmotorer.

Er det ikke litt kunstig å sammenligne bare elmotoren med hele drivlinjen på konvensjonell turbofan? Greit at en elmotor kan NÆRME seg 95%, men hva med tap i batteri, frekvens-drive og propellen? Her klaker tapene på seg.

 

Ellers så etterspør jeg av deg (og andre) tall som sier eldrift på fly er 3 ganger så effektivt som turbofan-drift. Uten dette kommer ikke diskusjonen videre.

[Ketill Jacobsen]

En bør vel ta med hele drivlinjen for å få det riktige bildet, altså netto skyvekraft som flyet blir skjøvet fram med multiplisert med hastigheten, i forhold til effekt som forbrukes. En propell har en virkningsgrad på ca 80%, så jeg tviler på at et elektrisk drevet fly kommer over 70%, turboshaft ned mot 35%. Jeg vet ikke om motorens bidrag til luftmotstand regnes med i virkningsgraden, men antagelig vil det være noe mindre for en elmotor. Da ikke medregnet det det koster i effekt å fly rundt med batteriene.

 

Moderne propellere har en virkningsgrad på 90% i følge Wikipedia. Vifte i rør (ducted fan) kan komme opp i samme virkningsgrad i følge informasjon jeg har funnet (men tyngre og mer komplisert). Vifte i rør muliggjør samme hastighet som dagens turbofan passasjerfly (ca 850 km/t) og det antas at det er derfor Airbus eksperimenterer med to vifte i rør motorer trukket av elmotorer (E-Fan). Vifte i rør med variabel stigning vil ytterligere bedre samlet virkningsgrad!

[nessuno]

Med combined cycle menes ofte gassturbin kombinert med en dampturbin fyrt av gassturbinens eksos (opp til ca 60% virkningsgrad). Er det det du egentlig snakker om? Ellers synes jeg du mystifiserer hele temaet i stor grad. Min påstand er at turboshaft ligger på 40% og turbofan opp til 40%. Har aldri hørt nevnt verdier over 40% på gassturbiner.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Brake_specific_fuel_consumption#Examples_of_values_of_BSFC_for_shaft_engines

 

42,1% fra denne tabellen.

 

Og igjen om du ikke har hørt om slike tall eller om jeg klarer å googe frem til slike tall i løpet av 30 sek som du tydeligvis ikke hadde til overs, så spillet det liten rolle. For argumentets skyld kan ALLE gassturbin-baserte motorer ha 50% virkningsgrad bare så man gir de "best sjanse" for å se om eldrift virkelig er mer effektivt.

 

Er det ikke litt kunstig å sammenligne bare elmotoren med hele drivlinjen på konvensjonell turbofan? Greit at en elmotor kan NÆRME seg 95%, men hva med tap i batteri, frekvens-drive og propellen? Her klaker tapene på seg.

 

Ellers så etterspør jeg av deg (og andre) tall som sier eldrift på fly er 3 ganger så effektivt som turbofan-drift. Uten dette kommer ikke diskusjonen videre.

 

Du og Kjetil her; kom ned fra deres høye hest begge to og lær å bruke google, og finn tallene selv. Hva er det du tror da, at alle skal servere deg med 100-vis av referanser og ferdige regnestykker?

 

Sånn ut av den løse luften: virkningsgrad batteri ved utlanding - 95%, VSD - 90%, kabler, forbruk for styringsystem - 95%, motor - 90% og summa summarum 73%, og for din fordel la oss bare si 70%.

Bare så du skjønner helheten her: ikke en eneste motor som forbrenner kjemisk drivstoff kan komme i nærheten av en slik virkningsgrad og her snakker man om HELHETLIG system med flere ledd som kan kanskje også fjernes (trenger ikke VSD ved nominell - eller "full" - ytelse for eksempel).

 

Så igjen om du ikke kan motbevise dette naivt enkle regnestykket så kommer "uten dette ikkediskusjonen videre".