Просмотр полной версии : Электромотор поможет при отказе.
5 октября 2011
Компания Eurocopter провела успешные испытания гибридного вертолета, в котором используется тандем турбовального двигателя и электрического мотора, отмечая новый этап в инновационной стратегии компании, которая открывает путь для дальнейших усовершенствований в области безопасности полетов.
Для осуществления этого прорыва в использовании гибридной концепции, Eurocopter использовал дополнительную электрическую систему для увеличения маневренности однодвигательного вертолета во время посадки на авторотации, которая выполняется в случае отказа основного двигателя.
http://www.bizavnews.ru/images/images_full/AS350_Hybrid_.jpg
Фотография взята с сайта www.bizavnews.ru
Демонстрационный вертолет является модификацией серийной версии успешной модели - одномоторного вертолета AS350, который дополнительно был оснащен электрическим двигателем. В случае отказа основного двигателя, электродвигатель обеспечивает питание для ротора, что позволяет пилоту очень легко управлять вертолетом во время снижения для экстренной посадки. Следующим шагом компании будет окончательная доводка этой концепции и оценка ее реализации на серийных вертолетах производства Eurocopter.
«Научные исследования Eurocopter используются каждый день для того, чтобы повысить безопасность полетов и технические характеристики вертолетов для удобства наших клиентов, и мы гордимся тем, что разработали первый в мире вертолет, оснащенный одновременно двигателем внутреннего сгорания и электрической установкой, - сказал Лутц Бертлинг (Lutz Bertling), президент и исполнительный директор Eurocopter. Гибридные двигатели являются важным элементом инновационного плана Eurocopter в развитии следующего поколения вертолетов. Этот вертолет открывает новые возможности для усовершенствований в области безопасности, а также для снижения потребления топлива и выбросов».
Гибридный демонстрационный вертолет AS350 имеет очень компактный электромотор и литий-ионный полимерный аккумулятор, который установлен в центральной части фюзеляжа. Электронное управление позволяет очень точное распределять мощность электродвигателя во время посадки на авторотации.
http://www.bizavnews.ru/230/9410
Мощный там электромотор :)
Я не понял вот что, электромотор тянущий или задействуется только при отказе ?
А то слово "гибридный" какбы намекает на то что он таки тянущий, а обычный движок используется как генератор. Но тогда смысла нет, ведь может отказать сам электромотор.
=M=PiloT
05.10.2011, 13:55
(по дилетантски) Интересно очень большой парашют спас бы от гибели ?
Может "электродвигатель обеспечивает питание для ротора, что позволяет пилоту очень легко управлять вертолетом во время снижения для экстренной посадки" -означает что эл-мотор "обеспечивает" бустеры, которые при отключение основного двигателя тоже отключались?
все просто
есть гдт, генератор, батарея, электромотор
гтд вращает вращает несущий винт и генератор, он заряжает батарею
гтд отключился - батарея питает электромотор, он вращает несущий винт=безопасное приземление
ПМСМ это маскировка проработки электрической трансмиссии.
Следующим шагом Eurocopter будет окончательная доработка гибридной концепции и оценка ее эффективности в серийных вертолетах компании.
На этом аппарате параллельно механика и резервный моторчик для поддержки оборотов НВ на парашютировании.
(по дилетантски) Интересно очень большой парашют спас бы от гибели ?
Есть такие
http://26127.ru.all.biz/cat.php?oid=182723
но применяются только на планерах и сверхлегких самолетах. На вертолете несущий винт мешает такую систему применять... :) Но и сам несущий винт (если пилот не опоздал с уборкой шаг-газ на минимал) - очень неплохой парашют... :)
ZloyPetrushkO
05.10.2011, 23:55
все просто
есть гдт, генератор, батарея, электромотор
гтд вращает вращает несущий винт и генератор, он заряжает батарею
гтд отключился - батарея питает электромотор, он вращает несущий винт=безопасное приземление
ИМХО, там функцию резервного электромотора выполняет стартер генератор, скорее всего увеличенной мощности. т.к. ставить отдельный электромотор ето значит добавлять передачу для него в редуктор, да еще ета передача должна быть отключаемой, дабы постоянно не крутить резервный электромотор.
а это много веса и мало надежности.
однако, с использованием стартер генератора увеличенной мощности по идее тоже не все гладко: электродвигатель же вроде работает на фиксированной мощности, и на нем нельзя сделать "аварийный" режим, т.е. резкое увеличение мощности в ущерб ресурсу на небольшое время( а в ПД или ВРД такой режим сделать можно).
в общем итоге-блин, очень интересно как они ето сделали :)
(по дилетантски) Интересно очень большой парашют спас бы от гибели ?
на данный момент спасательные парашютные системы спасают ЛА ЕМНИП массой до 5 тонн. правда штука ета получается очнеь ненадежная, и жесткими улсовиями на примнеение.ЛА восстановлению как правило не подлежит. в итоге-парашют надежнее :)
(по дилетантски) Интересно очень большой парашют спас бы от гибели ? если высота есть то хватит и авторотации, если ее нет то парашут не поможет.
http://www.tolboev.ru/news/images/1-.jpgможет для вертолета что то подобное можно придумать?
ИМХО, там функцию резервного электромотора выполняет стартер генератор, скорее всего увеличенной мощности. т.к. ставить отдельный электромотор ето значит добавлять передачу для него в редуктор, да еще ета передача должна быть отключаемой, дабы постоянно не крутить резервный электромотор.
а это много веса и мало надежности.
однако, с использованием стартер генератора увеличенной мощности по идее тоже не все гладко: электродвигатель же вроде работает на фиксированной мощности, и на нем нельзя сделать "аварийный" режим, т.е. резкое увеличение мощности в ущерб ресурсу на небольшое время( а в ПД или ВРД такой режим сделать можно).
в общем итоге-блин, очень интересно как они ето сделали :)
Постепенно доработают электродвигатель до нужной степени надёжности и массы потом выкинут тяжёлый редуктор и вставят генератор. Будет полный гибрид с возможностью аварийной работы от аккумуляторов. По массе всё должно получиться.
Насчёт аварийного режима - тут дело в охлаждении. То есть мощность можно повысить если в системе охлаждения есть теплоноситель на время пока он не закипит например.
По массе всё должно получиться.
С массой как раз буду большие проблемы. Еще более большие проблемы будут с размерами - как впихнуть в тщедушный А350 генератор и двигатель каждый на 500 квт. Сколько будут весить аккумуляторы, позволяющие питать 500 квт-ный электродвигатель хотя бы пару минут - страшно даже подумать. Боюсь редуктор будет раз в десять полегче и покомпактней. :)
http://www.gc-azimut.ru/media/500kW-4.jpg
Данная разработка только лишь поможет пилоту вовремя не убравшему шаг-газ на минимум при отказе движка поддержать обороты НВ. Только поддержать, поскольку основной силой крутящей НВ останется набегающий поток.
ZloyPetrushkO
07.10.2011, 00:52
Постепенно доработают электродвигатель до нужной степени надёжности и массы
дык вроде на данный момент надежность электродвижков значительно выше ДВС...и масса самого электродвигателя меньше. и КПД там более 90%. вот токо сопутсвующее оборудование тяжелое.
Постепенно доработают электродвигатель до нужной степени надёжности и массы потом выкинут тяжёлый редуктор и вставят генератор. Будет полный гибрид с возможностью аварийной работы от аккумуляторов. По массе всё должно получиться.
полный гибрид-это в смысле когда ДВС приводит в действие генератор, от тока генератора приводиться в действие электромтор, который напрямую вращает винт?
такие проекты уже есть, но на данном этапе( и в обозримом будущем) развитие техники не позволяет создать аккумуляторы нужной емкости/массы для поддержания требуемой тяги в течение продолжительного времени у гибрида(ибо у гиборида должно быть что то, что крутит генератор, а так же топливо для этого что то).
вот например характеристики типовых двигателей на 500+ кВт:
http://www.laborant.ru/eltech/01/0/4/08-00.htm
кстати говоря, зная примрно потребляемый ток двигателя, можно прикинуть емкость батареи для требуемого времени работы.
а вот статья про электросамолет(уже к нам ближе)
тут сказано что аккумов хватает на 25-45 минут, при мощности двигателя всего 75кВт.с учетом того что вертолет кушает примерно в 4-5 раз больше горючки чем саомлет аналогичной массы, то логично предположить что и время полета уменьшиться на ету величину. кроме того, в етом самолете батареи дают большую часть массы.
http://principact.ru/content/view/64/67/
итого, получается что сделать в обозримом будущем можно либо гибрид с работающими аккумуляторами на несколько минут или полноценный электровертолет, рбаотающий чисто на аккуцмуляторах в течение десятка минут)
-----
к тому же,переход на полный гибрид не позволит использовать такое преимущество использщования стартер генератора: в случае повреждения основной СУ, резервная СУ в виде стартер-генератора остается нетронутой и позволяет посадить ЛА.
а для полного гибрида повреждения либо ДВС,либо генератора,либо электродвигателя=сразу хана.
Насчёт аварийного режима - тут дело в охлаждении. То есть мощность можно повысить если в системе охлаждения есть теплоноситель на время пока он не закипит например.
гм...
если принять мозность того же электромотора хотябы 50кВт(как 10% от мощности основной СУ), то получается некислый кипятильник на 50кВт...ето ж какой нужен турбохолодильник для такого?
там конструкция сразу расплавиться...
дык вроде на данный момент надежность электродвижков значительно выше ДВС...и масса самого электродвигателя меньше. и КПД там более 90%. вот токо сопутсвующее оборудование тяжелое.
ДВС бывают разные... Поршневой ДВС на 500 квт и ГТДтакой же мощности по массе будут различаться просто таки драматический... %)
Генератор на 500 квт это минимум 1 тонна + такой же по массе электро двигатель. А сухой вес собсвенно всего вертолета AS350 с ГТД и якобы жутко тяжелым редуктором - 1174 кг... Боюсь чиста электрическую трансмиссию он не потянет... Даже если забыть про размеры полумегаватного генератора и такого же электромотора:)
Апдейт: вес двигателя Turbomeca Arriel 2B -115 кг... :)
если учесть, что генератор будет вращаться от ГТД с частотой, допцстим, 40-50 тыс оборотов в минуту, то его вес значительно уменьшается. С электромотором сложнее
ZloyPetrushkO
07.10.2011, 08:40
Поршневой ДВС на 500 квт и ГТДтакой же мощности по массе будут различаться просто таки драматический... %)
:)
дык кто ж спорит то?ПД на такую мощность весить будет порядка 500кг(например М-62 при мозности 1000 л.с. всит 560 кг)
Боюсь чиста электрическую трансмиссию он не потянет...
таки да, у меня тоже есть такие подозрения :)
поетомув обозримом будущем создание гибридного вертолета-имхо нереально.
Генератор на 500 квт это минимум 1 тонна + такой же по массе электро двигатель.
Это смотря какой электродигатель. современные двигатели выдают до 7-8 КВт на 1 кг массы. Схемы управления на полупроводниках тоже достаточно лёгкие. Аккумулятор должен давать пиковый ток в аварийном режиме на пол минуты к примеру чтобы иметь гарантию мягкой посадки не двигаясь в узком диапазоне горизонтальных и вертикальных скоростей и не имея большого выбора где состоится посадка.
--- Добавлено ---
дык вроде на данный момент надежность электродвижков значительно выше ДВС...и масса самого электродвигателя меньше. и КПД там более 90%. вот токо сопутсвующее оборудование тяжелое.
полный гибрид-это в смысле когда ДВС приводит в действие генератор, от тока генератора приводиться в действие электромтор, который напрямую вращает винт?
такие проекты уже есть, но на данном этапе( и в обозримом будущем) развитие техники не позволяет создать аккумуляторы нужной емкости/массы для поддержания требуемой тяги в течение продолжительного времени у гибрида(ибо у гиборида должно быть что то, что крутит генератор, а так же топливо для этого что то).
вот например характеристики типовых двигателей на 500+ кВт:
http://www.laborant.ru/eltech/01/0/4/08-00.htm
кстати говоря, зная примрно потребляемый ток двигателя, можно прикинуть емкость батареи для требуемого времени работы.
а вот статья про электросамолет(уже к нам ближе)
тут сказано что аккумов хватает на 25-45 минут, при мощности двигателя всего 75кВт.с учетом того что вертолет кушает примерно в 4-5 раз больше горючки чем саомлет аналогичной массы, то логично предположить что и время полета уменьшиться на ету величину. кроме того, в етом самолете батареи дают большую часть массы.
http://principact.ru/content/view/64/67/
итого, получается что сделать в обозримом будущем можно либо гибрид с работающими аккумуляторами на несколько минут или полноценный электровертолет, рбаотающий чисто на аккуцмуляторах в течение десятка минут)
-----
к тому же,переход на полный гибрид не позволит использовать такое преимущество использщования стартер генератора: в случае повреждения основной СУ, резервная СУ в виде стартер-генератора остается нетронутой и позволяет посадить ЛА.
а для полного гибрида повреждения либо ДВС,либо генератора,либо электродвигателя=сразу хана.
гм...
если принять мозность того же электромотора хотябы 50кВт(как 10% от мощности основной СУ), то получается некислый кипятильник на 50кВт...ето ж какой нужен турбохолодильник для такого?
там конструкция сразу расплавиться...
Масса движка по вашей же ссылке про электросамолёт
Двигатель был разработан специально для самолета и обладает выдающимися параметрами. Вот некоторые из них: напряжение -270 вольт, ток -200 ампер, вес -22,7 кг, КПД – более 90%. Размеры такого двигателя сравнивают с килограммовой банкой кофе (!) и это при, приблизительно, 75 кВт мощности.
Это далеко не предел. Существуют серийные образцы значительно легче. С естественным воздушным охлаждением.
Жидкостные системы охлаждения дополнительно могут увеличить максимальную мощность.
Вот пример конторы проектирующей похожее:
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/3519.html
Можно заказать:)
ZloyPetrushkO
07.10.2011, 23:18
... современные двигатели
дык по двигателю то как раз и меньше всего вопросов :)
доведут.
у вертолета только один нюанс- у него потребная тяга как ни крути должна быть не меньше веса вертолета. у самолета же проще: тяговооруженность может быть 0,1-0,2.
... Аккумулятор ...
вот по аккумуляторам то как раз и больше всего вопросов...
собственно, мое сообщение сводилось к тому что в обозримом будущем можно либо вертолет чисто на батарейках, либо вертолет гибрид без запаса энергии на аварийную посадку.
Аккумулятор должен давать пиковый ток в аварийном режиме на пол минуты к примеру чтобы иметь гарантию мягкой посадки
полминуты-этого явно не хватит. с высоты 2 км свободнопадающее тело без учета силы сопротивления воздуха падает порядка 20с...
а тут вертолет, да и еще с силой сопротивления воздуха...несколько минут нужно делать, а лучше-минут 10-15.хоть какой то толк тогда будет.
дык по двигателю то как раз и меньше всего вопросов :)
доведут.
у вертолета только один нюанс- у него потребная тяга как ни крути должна быть не меньше веса вертолета. у самолета же проще: тяговооруженность может быть 0,1-0,2.
вот по аккумуляторам то как раз и больше всего вопросов...
собственно, мое сообщение сводилось к тому что в обозримом будущем можно либо вертолет чисто на батарейках, либо вертолет гибрид без запаса энергии на аварийную посадку.
полминуты-этого явно не хватит. с высоты 2 км свободнопадающее тело без учета силы сопротивления воздуха падает порядка 20с...
а тут вертолет, да и еще с силой сопротивления воздуха...несколько минут нужно делать, а лучше-минут 10-15.хоть какой то толк тогда будет.
Ну а авторотация никуда не делась, просто выйдя из необходимых условий по скоростям можно будет туда вернуться или включить мотор на небольшой высоте перед самым касанием.
ZloyPetrushkO
08.10.2011, 00:54
Ну а авторотация никуда не делась, просто выйдя из необходимых условий по скоростям можно будет туда вернуться или включить мотор на небольшой высоте перед самым касанием.
если предположить что вертолет на авторотации будет снижаться с вертикалкой 5 м/с то чтобы ее погасить за 30 секунд при массе вертолета 1000кг ему придеться развить тягу порядка 1200кгс(это без учета потерь, а КПД на таких режимах значительно ниже оптимальных условий)
пусть КПД будет 0.3, тогда если я усе прально прикинул-то потребная мощность должна быть 200кВт. и батарея ети 30 сек должна питать ети 200кВт.
а теперь учтем, что в реальности все будет намного хуже.
как видно, ни о какой возможности выбора площадки и т.п. речи дажэе не идет.
если я праивльно посчитал, то как то так. а сколько должна кстати говоря весить батарея чтобы в течение 30 сек питать электромотор 200 кВт?
если предположить что вертолет на авторотации будет снижаться с вертикалкой 5 м/с то чтобы ее погасить за 30 секунд при массе вертолета 1000кг ему придеться развить тягу порядка 1200кгс(это без учета потерь, а КПД на таких режимах значительно ниже оптимальных условий)
пусть КПД будет 0.3, тогда если я усе прально прикинул-то потребная мощность должна быть 200кВт. и батарея ети 30 сек должна питать ети 200кВт.
а теперь учтем, что в реальности все будет намного хуже.
как видно, ни о какой возможности выбора площадки и т.п. речи дажэе не идет.
если я праивльно посчитал, то как то так. а сколько должна кстати говоря весить батарея чтобы в течение 30 сек питать электромотор 200 кВт?
Не так и много
Автомомобили на электротяге Nissan, имеют литий-ионные батареи плоского типа. Под днищем авто спрятано 50 модулей: вес каждого модуля 4 кг, и общая энергоотдача отдача – 90 кВт.
200кг , по другим источникам общая емкость 24квт/ч
Если прикинуть то аккумулятор с такой весовой отдачей будет массой 200/12=16кг этого на 30 сек хватит.
А какой там уже стоит? Как бы не потяжелее :)
Насчет выбора площадки, я верю еврокоптеру:)
ZloyPetrushkO
08.10.2011, 22:13
Не так и много
а тогда как?
я сделал следующие допущения: вретолет на авторотации снижается 5 м/с, масса вертолета 1000кг,КПД винта на авторотации=0.3
и выполнил оценочный расчет используя: из времени работы и начальной скорости нашел ускорение a=V/t; 2й закон Ньютона (a=F*m), откуда нашел потребную силу 1200кгс;используя связь N=P*V нашел потребную мощность.
что неверно?
однако, имхо, очевидно что в реальности все будет рбаотать в гораздо более жестких допущениях.
например, циферок для конкретных вертолетов у меня так под рукой нет, но вот Википедия врет что:
Установившаяся скорость вертикального снижения составляет приблизительно 25-30 м/с и зависит от модели вертолёта и факторов, описанных выше.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
да и масса вертолета что то поболее чем 1000кг тоже будет =)
200кг , по другим источникам общая емкость 24квт/ч
Если прикинуть то аккумулятор с такой весовой отдачей будет массой 200/12=16кг этого на 30 сек хватит.
а откуда информация, елси не секрет? и на какой вольтаж рассчитан етот аккумулятор?
какая частота вращения/крутящий момент у электромотора?
и можно плз расшифровать вычисления для тупых людей? :) а то я честно говоря не понял, откуда взялось 12 и итоговый результат в 16кг. просто автомобильный аккумулятор весит поболее чем 16кг зачастую :)
просто автомобильный аккумулятор весит поболее чем 16кг зачастую :)
так то свинцовый. А ставят литий ионный, у них плотность энергии 600Втч/кг. Т.е. килограмм может выдать 0.6кВт в течении часа, или 6кВт в течении 6 минут, или 36кВт в течении минуты. Конечно, это идеалистическая прикидка, поскольку есть ограничения на снимаемый ток и прочее.
Вот-вот. По поводу ограничений по току. У некоторых современных аккумуляторов токоотдача достигает 50С , что означает в нормальном, не аварийном режиме, без существенной потери ресурса, можно разрядить аккум чуть больше чем за минуту.
Тот аккумулятор что описывался выше, от Nissan LEAF, имеет напряжение около 200В. Емкость в районе 120 а/ч максимальный рабочий ток судя по описаниям 450А. По двигателю
Электромобиль Nissan Leaf приводится в движение мотором, мощность которого составляет 80 кВт (109 л.с.), а максимальный крутящий момент равен 28,5 кг-м
Кстати наглядный пример где схема аварийного ЭД помогла бы:
http://www.favt.ru/favt_new/?q=dejatelnost/bezopasnost_poletov/prikazy_po_aviacionnym_sobytijam/dokument/854
ZloyPetrushkO
09.10.2011, 00:15
тьфу блин, вместо редактирования случано удалил свое сообщение. ну да ладно =)
Вот-вот. По поводу ограничений по току. У некоторых современных аккумуляторов токоотдача достигает 50С , что означает в нормальном, не аварийном режиме, без существенной потери ресурса, можно разрядить аккум чуть больше чем за минуту.
Тот аккумулятор что описывался выше, от Nissan LEAF, имеет напряжение около 200В. Емкость в районе 120 а/ч максимальный рабочий ток судя по описаниям 450А. По двигателю
а нет ли данных сколько циклов заряда у данного атвомобиля?
просто то электромобиль, а у нас должен быть вертолет-гибрид со всеми вытекающими. не факт что мы можем применить такие аккумы.
и еще я сильно не уверен, что отдаваемого тока таких аккумов хватит. но посчитать не могу никак.
так то свинцовый. А ставят литий ионный, у них плотность энергии 600Втч/кг. Т.е. килограмм может выдать 0.6кВт в течении часа, или 6кВт в течении 6 минут, или 36кВт в течении минуты. Конечно, это идеалистическая прикидка, поскольку есть ограничения на снимаемый ток и прочее.
дык правильно, кроме характеристик аккума нужно учитывать условия его работы.и тут есть 2 подводных камня в нашем случае:
-отдаваемые токи(ну ето мы уже упоминули)
-кол-во циклов заряда/разряда, ибо у нас идет постоянный то разряд то заряд аккума.
ИМХО, гибридные установки ближе всего к тепловозам и т.п. а тепловозы на li-ion и суперконденсаторах еще только в процессе.
----
кроме этого, н езабываем про объем всего этого: судя по размерам машины leaf и точму что аккумы размещены у нее под днищем-то занимают они весьма приличный объхем в итоге. и его нужно куда то девать на вертолете.
----
кроме того, н езабываем, что генератор/аккум/двигатель являються доп. массой и не избавляют нас от ДВС(ТВД) и топлива для него(правда масса топлива будет поменьше, изза увеличения КПД).
итого даже на данный момент мы имеем прибавку к массе вертолета в как минимум сотню килограмм и где то полметра кубических объема.
ради того, чтобы в идеальных улсовияхъ погасить за 30 сек 5м/с.
Это смотря какой электродигатель. современные двигатели выдают до 7-8 КВт на 1 кг массы.
То есть электромотор мощностью 500 кВт будет весить 65 кг?... Поверю если только увижу его своими глазами... :)
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/3519.html[/url]
Какая то ненаучная фантастика... :)
Для литий-ионных ресурс порядка 2000 циклов , хотя для них важнее, не циклы, а старение от времени. Объём 50кг аккумулятора не сильно велик и уже видимо используется обычным , который можно будет снять. КПД может вырасти серьёзно что скомпенсирует даже увеличенный, на первом этапе, общий вес всей схемы. А ещё возможность использовать новые компоновки вертолетов с улучшенными ЛТХ, когда это все доведут до ума.
в нормальном, не аварийном режиме, без существенной потери ресурса, можно разрядить аккум чуть больше чем за минуту
но у нас расматривается именно аварийный, да и 30 сек - нижняя оценка. Итого, исходя из имеющихся данных, вполне можно впихнуть аккумулятор приемлемых размеров и массы.
--- Добавлено ---
а тепловозы на li-ion и суперконденсаторах еще только в процессе.зато есть теплоходы. Тепловозам гибридный привод особо без надобности, да и отрасль весьма консервативная.
ZloyPetrushkO
09.10.2011, 18:29
но у нас расматривается именно аварийный, да и 30 сек - нижняя оценка. Итого, исходя из имеющихся данных, вполне можно впихнуть аккумулятор приемлемых размеров и массы
как я уже писал выше-чтобы это все было действительно эффективно-то нужно рассматривать скорость снижения совсем не 5м/с, а под 25 м/с; и не за 30 секунд а за 5-10(ибо за 30 сек вертолет поймает столько возмущений, что его куданть унесет)
ну и вдобавок ему нужно еще обеспечить запас энергии, чтобы он до выхода на режим авторотации мог еще и площадку себе подобрать.
собсна тут уже масса будет больше в разы, и пока это нереально.
зато есть теплоходы. Тепловозам гибридный привод особо без надобности, да и отрасль весьма консервативная.
а теплоходу он зачем?
нет, понятно что есть у теплохода несколько преимуществ, но разве ето прям так критично?
Для литий-ионных ресурс порядка 2000 циклов , хотя для них важнее, не циклы, а старение от времени.
что то вот так же Википедия врет про 1000 циклов...но хотя тут шибко не важно, в условиях гибюрида то...
да и старение по времени сейчас у них тоже не шибко радует: он на мобилах аккумы живут по полгода, а потом потеря емкости. и каюк.
Объём 50кг аккумулятора не сильно велик и уже видимо используется обычным , который можно будет снять.
врядли получиться, т.к. а) плотность ли-ион аккума значительно меньше плотности редуктора(а удельный вес редуктора по статистике можно примерно принять как 7000кг на м3)
б)редуктор как правило конструкция сложной формы, а аккум состоит из элементов, которые чаще всего цилиндрические.
КПД может вырасти серьёзно что скомпенсирует даже увеличенный, на первом этапе, общий вес всей схемы.
сумневаюсь...
А ещё возможность использовать новые компоновки вертолетов с улучшенными ЛТХ, когда это все доведут до ума.
а вот новые компоновки под новые схемы-ето реально +1.ждемс
как я уже писал выше-чтобы это все было действительно эффективно-то нужно рассматривать скорость снижения совсем не 5м/с, а под 25 м/с; и не за 30 секунд а за 5-10(ибо за 30 сек вертолет поймает столько возмущений, что его куданть унесет)
ну и вдобавок ему нужно еще обеспечить запас энергии, чтобы он до выхода на режим авторотации мог еще и площадку себе подобрать.
не надо. Вся фишка в том, что сажать вертолет на авторотации существенно сложнее, чем нормальным образом, а вот сыпаться вниз - нет. Потому, все что нужно, обеспечить мощность на НВ перед касанием, т.е. не считать, с какой высоты шаг увеличивать будет рано, а с какой - поздно.
а теплоходу он зачем?
нет, понятно что есть у теплохода несколько преимуществ, но разве ето прям так критично?
экологические нормы в порту. Но главное, корабли существенно больше, чем даже тепловозы, в них аккумуляторов можно упихать много.
ZloyPetrushkO
09.10.2011, 23:48
не надо. Вся фишка в том, что сажать вертолет на авторотации существенно сложнее, чем нормальным образом, а вот сыпаться вниз - нет.
вот этот момент немного не понял...в смысле "сыпаться вниз"?
ето в смысле просто падать без режима авторотации?
тогда там скорость снижения будет просто мама не горюй...
Потому, все что нужно, обеспечить мощность на НВ перед касанием, т.е. не считать, с какой высоты шаг увеличивать будет рано, а с какой - поздно.
в том то и проблема-винт штука весьма инертная, и споротивлением необделенная. поетому чтобы вот прямо перед касанием погасить скорость-ето нада будет приложить дикую пиковую энергию.
я свои оценочные расчеты делал для случая 5м/с и за 30 сек- и то набежала сотенка лишняя килограммов на такой легкий вертолетик.
а если учесть чтоб без атворотации скорость падения может достигать и 50+м/с то етож ваще будет больше массы вертолета о_О
То есть электромотор мощностью 500 кВт будет весить 65 кг?... Поверю если только увижу его своими глазами... :)
Какая то ненаучная фантастика... :)
Да без проблем.
Только оборотики у такого мотора будут под 30тыс./минуту
поетому чтобы вот прямо перед касанием погасить скорость-ето нада будет приложить дикую пиковую энергию.
стандартный двигатель никаких дикостей не требует. с чего бы это. Вертолет с "запаской", будет авторотировать также как и вертолет без оной. Но вот садится будет как вертолет с двигателем, а не на авторотации.
Да без проблем.
Только оборотики у такого мотора будут под 30тыс./минуту
А потребляемая мощность какая будет? Представляю себе размеры и вес редуктора(от которого хотелось избавится используя электротрансмиссию), который будет демультиплицировать 30000 об/мин в необходимые НВ 100 об/мин... %)
А потребляемая мощность какая будет? Представляю себе размеры и вес редуктора(от которого хотелось избавится используя электротрансмиссию), который будет демультиплицировать 30000 об/мин в необходимые НВ 100 об/мин... %)
А потребляемая мощность будет Механическая/КПД
Ну представь редуктор от сегодняшней турбины - не многим больше и такой получится
Вот навскидку
http://www.capitalhobbies.com/catalogue/show/1998.html
0.88 КВт при 170 граммах веса и 17 000 об/мин
требуемый 500КВт-ник при 17000 об будет весить 96кг, если просто тупо взять и сцепить такие движки (заметь - серийные, для игрушек :))
А вот из таких 2х-киловаттников
http://www.capitalhobbies.com/catalogue/show/2032.html
- всего 68 кг при 12000
Тоесть был у нас ГТД и редуктор, а теперь появится ещё генератор плюс электромотор плюс аккумуляторы... И все это ради того чтобы в случае отказа ГТД аккумуляторы покрутят электромотор 30 секунд? Не велика ли цена? Да и сам электро мотор может отказать, тогда исправно работающий ГТД вместе с генератором и аккумуляторами предотвращаются в балласт, который придется сажать на старой доброй авторотацией... :)
VolkVoland
10.10.2011, 20:18
Вот навскидку
http://www.capitalhobbies.com/catalogue/show/1998.html
0.88 КВт при 170 граммах веса и 17 000 об/мин
требуемый 500КВт-ник при 17000 об будет весить 96кг, если просто тупо взять и сцепить такие движки (заметь - серийные, для игрушек :))
А вот из таких 2х-киловаттников
http://www.capitalhobbies.com/catalogue/show/2032.html
- всего 68 кг при 12000
Пардоньте, что-то я торможу, как это в ~200 грамм намотки вгоняются пиковых 62 ампер, и постоянных 52? :eek:
Результаты сверхпроводников в жидком азоте что ли... :uh-e:
Мне просто забавно интересно с точки зрения генерации, это получается сколько ампер с такой фиговинки можно снять если раскрутить?
300 грамм = 2+ КИЛОватта, да я щя от жадности лопну :bayan:
Дык, когда в процессор вгоняются такие токи, это ж никого не удивляет. :)
ZloyPetrushkO
10.10.2011, 22:30
стандартный двигатель никаких дикостей не требует. с чего бы это.
исходя из принципа сохранения энергии, то для погашения большой вертикальной скорости в короткий промежуток времени любой двигатель должен будет приложить большое кол-во энергии, причем значительно больше чем для крейсерского полета. и на ПД, и на ТВД и на паровом и т.п.
другое дело, что для ПД/ТВД значительно проще реализовать аварийный режим.
Вертолет с "запаской", будет авторотировать также как и вертолет без оной. Но вот садится будет как вертолет с двигателем, а не на авторотации.
гм, по моему таже авторотация невозможна с подключенным двигателем, разве не так?
вроде бы чтобы вертолету выйти на авторотацию насильно перебивается связь с двигателем/редуктором.
если редуктора не будет на вертолете-гибриде, то собсна есть подозрение что на нормальную авторотацию он вообще не выйдет.
экскаваторщик
10.10.2011, 22:51
Ну вот чего спорить? Я знаю что когда троллейбус крайнего пассажира высадил и в парк, то его еще ни один Порш не сделал со светофора:umora::lol:
ZloyPetrushkO
10.10.2011, 23:54
Ну вот чего спорить? Я знаю что когда троллейбус крайнего пассажира высадил и в парк, то его еще ни один Порш не сделал со светофора:umora::lol:
у троллейбусов(особенно современных асинхронников) насколько я помню нет коробки передач как на том же порше,а диапазон тягловых х-к хорошего асинхронного двигателя не намного хуже =)
вдобавок ко всему по вечерам когда троллейбусов на линии рбаотает мало напряга в конташке может подниматься повыше стандартных значений.
ЗЫ:а еще кстате троллейбус может ездить с управляемым заносом))
как я уже писал выше-чтобы это все было действительно эффективно-то нужно рассматривать скорость снижения совсем не 5м/с, а под 25 м/с; и не за 30 секунд а за 5-10(ибо за 30 сек вертолет поймает столько возмущений, что его куданть унесет)
ну и вдобавок ему нужно еще обеспечить запас энергии, чтобы он до выхода на режим авторотации мог еще и площадку себе подобрать.
собсна тут уже масса будет больше в разы, и пока это нереально.
Не нужно ничего рассматривать особо:) Просто представь ошибку пилота , когда AS350 приземляется на авторотации пилот ошибается с
моментом увеличения шага авторотирующего НВ и вертолёт зависает на 15метрах.
Вертикальная 0м/с высота и время до касание минимальное но авария практически неизбежна. Хорошо если без жертв.
Википедия врет про 1000 циклов...но хотя тут шибко не важно, в условиях гибюрида то...
да и старение по времени сейчас у них тоже не шибко радует: он на мобилах аккумы живут по полгода, а потом потеря емкости. и каюк. Какие мобилы. У электромобилей 5 лет или больше ресурс до замены батарей. И 1000 много больше чем у автомобильного.
Врядли получиться, т.к. а) плотность ли-ион аккума значительно меньше плотности редуктора(а удельный вес редуктора по статистике можно примерно принять как 7000кг на м3)
б)редуктор как правило конструкция сложной формы, а аккум состоит из элементов, которые чаще всего цилиндрические.
Имелся ввиду не редуктор а штатный аккум на AS350.
Общая масса при замене редуктора, на генератор+ЭД, при тех технологиях что сейчас вероятно увеличиться.
Но когда удасться довести вес генератора, до уровня современных ЭД , то скорее всего станет одинаковой. Теоретически они должны быть близки.
--- Добавлено ---
Тоесть был у нас ГТД и редуктор, а теперь появится ещё генератор плюс электромотор плюс аккумуляторы... И все это ради того чтобы в случае отказа ГТД аккумуляторы покрутят электромотор 30 секунд? Не велика ли цена? Да и сам электро мотор может отказать, тогда исправно работающий ГТД вместе с генератором и аккумуляторами предотвращаются в балласт, который придется сажать на старой доброй авторотацией... :)
Для покрутить 30секунд нужно только поменять обычный аккум на современный большой емкости а стартёр генератор на более мощный и легкий ЭД. Ну и усилить где нужно и электронику управления вставить.
ZloyPetrushkO
11.10.2011, 00:43
НеПросто представь ошибку пилота , когда AS350 приземляется на авторотации пилот ошибается с
моментом увеличения шага авторотирующего НВ и вертолёт зависает на 15метрах.
Вертикальная 0м/с высота и время до касание минимальное но авария практически неизбежна. Хорошо если без жертв.
это точно, хорошо-если все живы остануться.
но однако в теории то и должны все остаться, однако к сожалению практика показывает что при таких посадках это удается далеко не всегда..
так и с электромотором-несмотря на все, мы должны понимать что нужно закладывать коэфициент безопасности 1.5 и более.
Какие мобилы. У электромобилей 5 лет или больше ресурс до замены батарей. И 1000 много больше чем у автомобильного.
ну там понятно что аккум будет стоят намного покруче чем на моей мобиле :)
однако все равно, даже 5 лет аккумов на електромобиле-пока что ето не срок.
ибо тогда их надо делать съемными в условиях ТЭЧ, а то перечеркивает возможность включения их в силовой набор планера, а значит-и не будет экономии массы.
Имелся ввиду не редуктор а штатный аккум на AS350.
Общая масса при замене редуктора, на генератор+ЭД, при тех технологиях что сейчас вероятно увеличиться.
Но когда удасться довести вес генератора, до уровня современных ЭД , то скорее всего станет одинаковой. Теоретически они должны быть близки.
ну штатный аккумыч то там я думаю сопоставим с мопедным :)
а вес то конечнео увеличиться, причем значительно.
в будущем-да, скорее всего это будет очень актуально. еслин е придумают некий другой вид движителей.
Для покрутить 30секунд нужно только поменять обычный аккум на современный большой емкости а стартёр генератор на более мощный и легкий ЭД. Ну и усилить где нужно и электронику управления вставить.
не получиться хотябы потому что стартер генератор передает крутящий момент через редуктор со всеми вытекающими.
т.е. в случае чего винт не разомкнуть от редуктора, да и передаточное отношение врятли позщволит С-Г покрутить винт на нужном режиме...
----
итого вывод: сейчас гибридные вертолеты нереальны(самолеты возможны, но пока неясно зачем). но в будущем-очень перспективная тема.
Ну чтож посмотрим чего достигнут у еврокоптера. Может и Миль с Камовым предложат проекты с элетротрансмиссией как обещали недавно.
А вот из таких 2х-киловаттников
http://www.capitalhobbies.com/catalogue/show/2032.html
- всего 68 кг при 12000
Интересно на какое время непрерывной работы рассчитаны эти супермоторы?
ZloyPetrushkO
11.10.2011, 01:09
Ну чтож посмотрим чего достигнут у еврокоптера. Может и Миль с Камовым предложат проекты с элетротрансмиссией как обещали недавно.
+1. ждем.
гибридные самолеты-уже скоро.
VolkVoland
11.10.2011, 03:22
Мужуки, убедительно прошу разъяснить каким образом аппарат в пять кубических сантиметров весом в 300 грамм генерирует 3 механических лошадиных сил из 50 ампер, при этом не расплавляясь в кашу без жидкого охлаждения...
Я просто пытаюсь такой вариант сравнить с бытовым автомобильным генератором который накручивает 50-60 ампер 14в и весит столько что им на слона охотиться можно. При этом перемотки на 100+ ампер в том же корпусе чреваты гарантированным сгоранием проводки от перегрева, и это на низких оборотах.
--- Добавлено ---
Бесколлекторный электродвигатель Great Planes ElectriFly RimFire .80 50-55-500 рекомендованный для спортивных авиамоделей весом до 5215 грамм и 3D самолетов весом до 3175 грамм.
Ни кисло так, лошадиная сила на кило :rolleyes:
Тоесть был у нас ГТД и редуктор, а теперь появится ещё генератор плюс электромотор плюс аккумуляторы... И все это ради того чтобы в случае отказа ГТД аккумуляторы покрутят электромотор 30 секунд? Не велика ли цена? Да и сам электро мотор может отказать, тогда исправно работающий ГТД вместе с генератором и аккумуляторами предотвращаются в балласт, который придется сажать на старой доброй авторотацией... :)
Зачем так сложно?
Появится мотор-генератор между ГТД и редуктором.
В штатном режиме ГТД крутит винт и мотор в режиме генератора, который заряжает аккумулятор.
При отказе ГТД, генератор в нужный момент становится двигателем или продолжает быть генератором на режиме авторотации, при отказе генератора - работает ГТД.
--- Добавлено ---
Пардоньте, что-то я торможу, как это в ~200 грамм намотки вгоняются пиковых 62 ампер, и постоянных 52? :eek:
Результаты сверхпроводников в жидком азоте что ли... :uh-e:
Мне просто забавно интересно с точки зрения генерации, это получается сколько ампер с такой фиговинки можно снять если раскрутить?
На самом деле, обмотки там гораздо меньше, чем 200 г.
Ферромагнетик занимает бОльшую часть массы.
А обмотка... да фигли обмотка. Через 1г. меди можно хоть 3000 ампер пропустить - главное сечение, а не масса. Точнее - соотношение сечения и длины.
Ну и если раскрутить, то столько же примерно и снимешь (за минусом потерь).
300 грамм = 2+ КИЛОватта, да я щя от жадности лопну :bayan:Да хоть 10 КВт.
Лишь бы центробежкой не разорвало. :)
--- Добавлено ---
Мужуки, убедительно прошу разъяснить каким образом аппарат в пять кубических сантиметров весом в 300 грамм генерирует 3 механических лошадиных сил из 50 ампер, при этом не расплавляясь в кашу без жидкого охлаждения...
Я просто пытаюсь такой вариант сравнить с бытовым автомобильным генератором который накручивает 50-60 ампер 14в и весит столько что им на слона охотиться можно. При этом перемотки на 100+ ампер в том же корпусе чреваты гарантированным сгоранием проводки от перегрева, и это на низких оборотах.
--- Добавлено ---
Ни кисло так, лошадиная сила на кило :rolleyes:
А дело как раз в оборотах.
Мощность - это произведение силы на скорость, или, в случае вращения, крутящего момента на обороты.
Ток в обмотках задаёт крутящий момент (ток, умноженный на количество витков и на площадь сердечника). А мощность при неизменном крутящем моменте пропорциональна оборотам.
Так же от оборотов двигателя зависит напряжение, обеспечивающее заданный ток через обмотку (при прочих равных условиях).
А как будет нагреваться двигатель зависит только от активного сопротивления обмотки и тока, через неё протекающего.
Сопротивление обмотки в этих движках очень мало. (милиомы) За счёт толстого провода и малого количества витков.
Резюмируя всё вышеизложенное на примере автомобильного генератора - уменьши вдвое количество витков в статорной обмотке, увеличив сечение провода вдвое, увелич обороты генератора вдвое и получишь вдвое большую мощность при том же напряжении и общем весе.
Или просто увелич обороты вдвое и получи удвоенное напряжение при том же токе - тоже удвоенная мощность.
Есть, конечно, дополнительные проблемы, но в первом приближении всё именно так.
Дык, когда в процессор вгоняются такие токи, это ж никого не удивляет. :)
Угу :)
Тем более, что всё потреблённое электричество в нём переводится исключительно в тепло :)
Мужуки, убедительно прошу разъяснить каким образом аппарат в пять кубических сантиметров весом в 300 грамм генерирует 3 механических лошадиных сил из 50 ампер, при этом не расплавляясь в кашу без жидкого охлаждения...
Я просто пытаюсь такой вариант сравнить с бытовым автомобильным генератором который накручивает 50-60 ампер 14в и весит столько что им на слона охотиться можно. При этом перемотки на 100+ ампер в том же корпусе чреваты гарантированным сгоранием проводки от перегрева, и это на низких оборотах.
--- Добавлено ---
Ни кисло так, лошадиная сила на кило :rolleyes:
http://www.plettenberg-motoren.com/UK/Motoren/aussen/Predator37/motor.htm
Наглядный пример. Один из наиболее мощных безколлекторников для моделей и не только.
15квт 1900гр. обороты ~6000
Можно беспилотник ближнего радиуса на 50-70 кило взлетного смастерить.
В 2011 году Eurocopter представил прототип гибридного вертолета, в силовую установку которого включен электрический двигатель. Тогда вертолетостроитель использовал для отработки этой технологии однодвигательный AS350.
К настоящему времени компания уже находится на стадии разработки производственной версии электрического резервного двигателя. Об этом сообщил изданию AIN Оnline генеральный директор компании Гийом Фори. Он отметил, что улучшение технологий производства электрических двигателей и аккумуляторных батарей сделали возможным экономическое обоснование для производства подобной гибридной силовой установки.
Электродвигатель не имеет достаточно мощности, чтобы работать в качестве второго двигателя, но гибридная система делает процесс авторотации безопаснее за счет поддержания оборотов несущего винта.
http://bizavnews.ru/230/12983
Powered by vBulletin® Version 4.2.5 Copyright © 2025 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot