Электрички наступают на пятки

Оно будет также практически равно качеству модели с более широким крылом той же строительной высоты, которое будет достигнуто на той же скорости (зависящей от веса), но при меньшем угле атаки, чем в случае узкокрылой модели.
Зачем мне эти выкрутасы?
Не путайте аэродинамику ( а я говорю о ней) с чем попало.
Строительная высота в аэродинамике не имеет хождения: есть относительная высота профиля - но и она здесь ни при чем.
Вы, В.П., пропустили мою мысль насчёт того, что нагрузки на площадь и на размах (возможно, на квадрат размаха) вместе (например, если их перемножить) могут быть прогностическим критерием поведения самолёта в турбулентном воздухе (как по булыжнику или мягче). На эту мысль меня натолкнула печально известная антоновская Пчёлка. Что Вы думаете по поводу такого критерия?
Насколько я могу понять - и наблюдение, связанное с полетом Пчелки, и сведения, что на более тяжелом Ан-28, использовано точно то же крыло от Пчелки, взяты именно из моих текстов (больше просто неоткуда) - как я мог пропустить такое?
Однако, именно в этих текстах и сделан вывод, что турбулентность на более высокой скорости, при том же угле атаки, сказываетмя меньше постольку, поскольку, просто из треугольника скоростей очевидно, что при том же вертикальном порыве, вектор скорости встречного потока отклонен меньше - именно из-за повышения нагрузки на крыло. Угол атаки и аэродинамическое качество ( если считать фюзеляжи одинаковыми) нисколько не отличаются.
 
Вы опять забыли про обвес ТЭ, всякие баки, компрессоры и пр. В сумме это сильно режет осетра.
Ну накиньте 10-15% массы на вспомогательные системы.
Системы на газообразном водороде дают 350-600 вт*ч/кг, что лучше, чем липо, но "лишь" вдвое. Криогеника получше, около 1-1,5 квт*ч/кг, но там сама криогеника тот еще гиммор.
забудьте про водород. я говорил исключительно о криогенном метане, с которым проблем в разы меньше. ТЭ для метана, не подверженные закоксовке- уже разработаны.
Так что пока двс/гтд уделывает все гибриды практически по всем параметрам.¯\_(ツ)_/¯
Имху
А вот это уже нужно считать с учётом КПД всей силовой установки, необходимого запаса топлива для обеспечения заданной продолжительности полёта и т.д. (и результат может оказаться не в пользу ДВС или, особенно, малоразмерных ГТД).
 
Последнее редактирование:
из треугольника скоростей очевидно, что при том же вертикальном порыве, вектор скорости встречного потока отклонен меньше - именно из-за повышения нагрузки на крыло.
Так-то оно так, но это не очень похоже на объяснение болтанки. Если бы это было объяснением - то, казалось бы, на Пчёлке рецепт против болтанки - лететь быстрее на меньшем угле атаки. Но это не работает. При неизменной нагрузке на крыло (и размах) чем быстрее - тем жёстче болтанка. Это связано и с тем, что относительное изменение угла атаки при вертикальном порыве больше, если исходный угол атаки мал. И особенно с тем, что порывы нарастают и спадают тем резче, чем быстрее самолёт пересекает локальные течения. Как бы то ни было, рассуждения про скорость и угол атаки касаются только нагрузки на площадь, а между тем нагрузка на размах тоже важна. Дельталёты имеют очень малую нагрузку на площадь, но в турбулентности ведут себя лучше, чем тряпколёты с такой же нагрузкой и бОльшим размахом, не так ли? Вот поэтому я и предложил комплексный количественный показатель как возможный критерий склонности к болтанке.

Не путайте аэродинамику ( а я говорю о ней) с чем попало.
С каких пор проектирование это "что попало"? При проектировании вес обычно зафиксирован, и тогда индуктивное сопротивление обратно пропорционально квадрату нагрузки на размах (и квадрату размаха). И фюзеляж и остальное тоже не выбросишь, чтобы рассуждать, как оно без них. И толщину профиля берут не без оглядки на строительную высоту.
 
Ну накиньте 10-15% массы на вспомогательные системы.

забудьте про водород. я говорил исключительно о криогенном метане, с которым проблем в разы меньше. ТЭ для метана, не подверженные закоксовке- уже разработаны.

А вот это уже нужно считать с учётом КПД всей силовой установки, необходимого запаса топлива для обеспечения заданной продолжительности полёта и т.д. (и результат может оказаться не в пользу ДВС или, особенно, малоразмерных ГТД).
Нет. Вся система тэ тойоты весит 115 кг без буфферной акб,которая сама еще добавляет 40+ кг(я инет спросил). Итого, получается 0,6 квт*ч/кг, как я ранее и писал.

Криогеника на борту большой гимморой. Пробовали же уже, тушку на жидком водороде делали, емнип.

Считано все давно, высокий КПД ТЭ дают в некоем диапазоне, инет пишет про тойотовский ТЭ, что под 60% он работает при нагрузке 20-30% от максимума, при "авиационных" крейсерских 75% кпд падает до 50. И долго он работать в таком режиме не может, перегрев и электроника начинает снижать мощность. Те для авиации нужно модернизировать систему охлаждения, как минимум, это снова потянет вес.
Ну, а малоразмерные ГТД бывают всякие, например, Solutions | TURBOTECH | Innovative turbines, Turboprops, Turbogenerators & Range-Extenders На 50% мощности расход почти как у ротакса-91х и такая же киейсерская мощность. Кстати, там и гибридный вариант есть. Обратите внимание, сколько он выдает на клеммы генератора и сравните с "нормальной" версией. 19% потерь на генерации.
 
Если бы это было объяснением - то, казалось бы, на Пчёлке рецепт против болтанки - лететь быстрее на меньшем угле атаки. Но это не работает.
Рад бы в рай - но грехи не пускают.
Не летает Пчелка быстрее, мил человек.
При неизменной нагрузке на крыло (и размах) чем быстрее - тем жёстче болтанка.
Попробуйте доказать. Самолеты, на скорости 50 и 100 м/с, попадают в вертикальный порыв 10 м/с. Прикиньте изменение угла атаки в обоих случаях (перед вхождением в порыв он равный) - а угол атаки и есть подъемная сила, равная перед вхождением в порыв. Это, с некоторым допущением, и есть аналогия с Ан-14 и Ан-28. Остальные мудрствования неинтересны.
что порывы нарастают и спадают тем резче, чем быстрее самолёт пересекает локальные течения.
В расчетах воздушных нагрузок, вхождение в порыв всегда считают мгновенным, и не локальным, а ступенчатым - не надо выдумывать, в конкретизации заблудитесь неизбежно
Дельталёты имеют очень малую нагрузку на площадь, но в турбулентности ведут себя лучше, чем тряпколёты с такой же нагрузкой и бОльшим размахом, не так ли?
Не так.
Маевский самолет "Интерфлай" МАИ-910 имеет очень высокое удлинение, но болтанка при турбулентности, на нем ощущается совсем незначительно.
Интерфлай.png

Дело, видите ли, в том, что единственный лонжерон его крыла представляет собой просто дюралевую трубу диаметром 100 мм, которая, при воздействии порыва, вполне заметно прогибается, демпфируя дополнительную перегрузку. Так, что, пример с дельтапланами не катит - их поведение связано с нежесткостью как каркаса, так и обшивки: а удлинение Интерфлая, по-любому, поболее будет
 
Вся система тэ тойоты весит 115 кг без буфферной акб,которая сама еще добавляет 40+ кг(я инет спросил). Итого, получается 0,6 квт*ч/кг, как я ранее и писал.
по полной массе стэка ТЭ вместе со вспомогательными системами - неплохо бы источник. Т.к. ИИ врёт - в тех источниках, на которые он ссылается - этих данных нет.
The Second-Generation Toyota Fuel Cell System | The Japan Society of Mechanical Engineers

из первого источника, масса 128 кВт батареи ТЭ 24кг (цитата ниже), из третьего - 52кг (таблица из #2.138). Так что я бы предположил, что это уже со вспомогательными системами. Возможно, есть ещё какая-то обвязка блока ТЭ, но данных по ее массе - я не нашел.
Благодаря инновационной структуре ячеек и электродов, составляющих блок, мощность на ячейку была увеличена на 26%, что повысило максимальную мощность блока топливных элементов со 114 до 128 кВт, а объем блока топливных элементов во втором поколении MIRAI уменьшился с 33 до 24 л, а вес — с 41 до 24 кг. Эти меры по повышению производительности при одновременном уменьшении размеров и веса помогли достичь одного из самых высоких в мире значений объемной удельной мощности (5,4 кВт/л).

Буферная АКБ у тоёты - с отвратительными удельными хар-ками, на порядок хуже той же теслы. Поэтому в #2.138 я и считал батарею отдельно от стэка ТЭ.
Криогеника на борту большой гимморой. Пробовали же уже, тушку на жидком водороде делали, емнип.
Еще раз - забудьте про водород. С метаном - геморроя гораздо меньше, в Питере больше половины автобусов, и уже несколько лет, катается на жидком метане.
как топливо для любого транспорта - он гораздо удобнее водорода.
Считано все давно, высокий КПД ТЭ дают в некоем диапазоне, инет пишет про тойотовский ТЭ, что под 60% он работает при нагрузке 20-30% от максимума, при "авиационных" крейсерских 75% кпд падает до 50.
однако, и КПД 50% - это на ~15% выше, чем у ДВС.
 
забудьте про водород. я говорил исключительно о криогенном метане, с которым проблем в разы меньше. ТЭ для метана, не подверженные закоксовке- уже разработаны.
Разработаны и "продаются на каждом шагу по рупь писят как горячие пирожки" - разное. Метану все-равно бак высокого давления. Вроде бы там под 200 атмосфер. И это далеко не пропан-бутан как на автомобиле (давление в баллоне около 10 атмосфер или даже меньше). Поскольку в ТЭ реакция "тихая" - то они требуют приличного объема.
 
Попробуйте доказать.
То, что болтанка на одном и том же аппарате растёт вместе со скоростью - не требует доказательств, а требует объяснения, ибо является фактом, подтверждённым опытом многих пилотов. Объяснение в общих чертах дано здесь. Подъёмная сила зависит от альфа линейно, а от скорости квадратично. Соответственно, если мы увеличим скорость вдвое - то угол атаки придётся сократить вчетверо. И пусть прибавка к углу атаки, возникающая от восходящего порыва, у нас благодаря возросшей скорости уменьшилась с 2 градусов до 1, а угол атаки мы уменьшили с 1 градуса до 0,25. Тогда на исходной скорости у нас перегрузка была 3, а на в 2 раза большей будет 5. Это вполне объясняет совет не летать в болтанку на малых Сy. Но подозреваю, что скорость нарастания порыва, зависящая от скорости самолёта, тоже важна.

единственный лонжерон его крыла представляет собой просто дюралевую трубу диаметром 100 мм, которая, при воздействии порыва, вполне заметно прогибается, демпфируя дополнительную перегрузку.
Спасибо, В.П., интересный факт. Возникла мысль, что жёсткость крыла, особенно на скручивание, не должна обеспечиваться фанатично. В частности, одиночный подкос в условиях болтанки лучше V-образного, т.к. он крепится в районе 25% хорды, то есть впереди положения ЦД при малых Cy. И при перегрузке возникает скручивающий момент на уменьшение угла атаки.
 
Последнее редактирование:
То, что болтанка на одном и том же аппарате растёт вместе со скоростью - не требует доказательств, а требует объяснения, ибо является фактом, подтверждённым опытом многих пилотов. Объяснение в общих чертах дано здесь. Подъёмная сила зависит от альфа линейно, а от скорости квадратично.
Можно бы и не зацикливаться на очевидном.
Изначально, речь шла лишь о том, что даже на аппарате с удлинением 6, можно увеличить дальность и продолжительность, заменив полную мощность ПД, системой, гдене менее половины мощности создает электродвигатель, питающийся от батарейки, рассчитанной лишь на время взлета - а остальная мощность на этом этапе создается ПД. Во время остального полета требуется не более половины взлетной мощности, и ПД успешно с этим справляется, имея еще возможность подзаряжать севшую за время взлета, батарейку.
При росте удлинения, а, следовательно, росту качества, потребность в длительной мощности еще более сокращается, и сравнительная эффективность гибридного аппарата, будет расти.
Но оптимальность всегда будет жестко связана с выполнением конкретной задачи.
 
по полной массе стэка ТЭ вместе со вспомогательными системами - неплохо бы источник. Т.к. ИИ врёт - в тех источниках, на которые он ссылается - этих данных нет.
The Second-Generation Toyota Fuel Cell System | The Japan Society of Mechanical Engineers

из первого источника, масса 128 кВт батареи ТЭ 24кг (цитата ниже), из третьего - 52кг (таблица из #2.138). Так что я бы предположил, что это уже со вспомогательными системами. Возможно, есть ещё какая-то обвязка блока ТЭ, но данных по ее массе - я не нашел.


Буферная АКБ у тоёты - с отвратительными удельными хар-ками, на порядок хуже той же теслы. Поэтому в #2.138 я и считал батарею отдельно от стэка ТЭ.

Еще раз - забудьте про водород. С метаном - геморроя гораздо меньше, в Питере больше половины автобусов, и уже несколько лет, катается на жидком метане.
как топливо для любого транспорта - он гораздо удобнее водорода.

однако, и КПД 50% - это на ~15% выше, чем у ДВС.
Это иишечка надергала данные из разных источников и свела воедино, как я понимаю. В том числе данные эти содержаться и в ваших ссылках. 54 и 24 кг это масса батареи ТЭ. Только. А к ним полагаются еще, например, баки из углепластика на давление 70МПа, в первой версии двп таких бака весили 88 кг. Во второй к ним добавили третий бак, для увеличения пробега. Плюс компрессор/ры, трубопроводы, электрика и тд. Отсюда:
Гуглоперевод:
"Toyota Mirai 2015. На данном этапе развития водородных автомобилей Toyota добилась наибольшего прогресса, представив в конце 2014 года первый коммерческий автомобиль, работающий на топливных элементах. Toyota Mirai (рис. 4) использует топливные элементы PEM — в блоке их 370, расположенных последовательно. Один топливный элемент имеет ширину 1,34 мм и весит 102 г, а общий вес всех элементов в блоке составляет 56 кг. Снаряженная масса автомобиля составляет 1850 кг. Повышенное выходное напряжение топливных элементов позволяет уменьшить размер электродвигателя, а также количество топливных элементов. Заправка водородного бака занимает от 3 до 5 минут, а автомобиль с полным баком может проехать почти 500 км. Этот тип автомобиля имеет два бака из пластика, армированного углеродными волокнами, общим весом 88 кг. Топливные элементы, расположенные в трехмерной сетке для лучшего распределения кислорода, могут производить суммарную максимальную выходную мощность 114 кВт"

АКБ у тойоты вполне нормальная, литий-ион. Она хуже липо только по максимальной токоотдаче, но ей какбы и не очень надо, она включается лишь в переходных режимах помогая тэ. А по цднельной емкости лиион и липо примерно одинаковы.

Криогенный метан тоже не сахар. И большинство метановых автобусов и легковух ездят на на газообразном. Кстати, метановым в баллонах можно заезжать на подземные стоянки и гаражи, а на пропане и криогенном метане нет. Ну, ао слуххам в Европе так(всплыло еще во времена Е-мобиля). Тк газообразный метан легче воздуха и в случае протечки его уносит вентиляциией не позволяя скапливаться во взрывоопасные облака. Разлитый жыдкий метан в этом отношении хуже, пропан еще хуже, тк он еще и тяжелее воздуха. И криогеника точно не будет дешевле и проще газобалонной системы, лишь может даст некий выигрыш в массе. И еще, метановые ТЭ менее эффективны, чем водородные, к тому же "травятся" углеродом содержащимся в метане, няз.

КПД 50 хоть и выше кпд двс, но жто кпд ТОЛЬКО ячейки/батареи ТЭ. По дороге от него до винта потеряется еще. В вашей пдф есть сравнение тэ и акб систем. Итоговый кпд тэ 20+ процентов. Со всеми потерями. И да, ещё раз на мощностях 60-75 и более процентов ТЭ долго не работают. Автомобильные по крайней мере. Их долговременный режим 20-30% Макс. Те для авиаприменения нужно либо удваивать колво ТЭ, чтоб две батареи давали крейсерские 60-75%(зато кратковременно можно будет дунуть все 300%!), либо увеличивать интенсивность охлаждения ТЭ. Это дополнительная масса по всякому. Автомобилю то может и пофиг, а вот самолету нет
Имху
 
Разработаны и "продаются на каждом шагу по рупь писят как горячие пирожки" - разное.
Конечно. Но еще несколько лет назад, прямое использование метана в ТЭ - не получалось, углерод на аноде откладывался. А сейчас - сотни часов без заметной деградации.
Метану все-равно бак высокого давления. Вроде бы там под 200 атмосфер.
речь про сжиженный метан. ему только термос нужен, давление низкое.
А к ним полагаются еще, например, баки из углепластика на давление 70МПа
к метановым ТЭ вам тоже нужны вам тоже нужны водородные баллонв на 70МПа? тогда зачем Вы их учитываете в общей удельной массе???
у первой версии в 2015м был ТЭ 114 кВт массой 56 кг. У второй в 2021м - уже 128 кВт, массой 24кг.
АКБ у тойоты вполне нормальная, литий-ион.
посчитайте сами её удельную ёмкость. она в ~10 раз хуже чем у батареи той же теслы.
И большинство метановых автобусов ... ездят на на газообразном.
это не так.
В 2022 году Санкт-Петербург стал первым городом России, запустившим транспортную реформу с использованием автобусов на сжиженном природном газе. К 2025 году количество автобусов в городе, использующих СПГ в качестве топлива, достигло 2500 единиц.
 
к метановым ТЭ вам тоже нужны вам тоже нужны водородные баллонв на 70МПа? тогда зачем Вы их учитываете в общей удельной массе???

у первой версии в 2015м был ТЭ 114 кВт массой 56 кг. У второй в 2021м - уже 128 кВт, массой 24кг.

посчитайте сами её удельную ёмкость. она в ~10 раз хуже чем у батареи той же теслы.

это не так.
В 2022 году Санкт-Петербург стал первым городом России, запустившим транспортную реформу с использованием автобусов на сжиженном природном газе. К 2025 году количество автобусов в городе, использующих СПГ в качестве топлива, достигло 2500 единиц.
Спокойнее.
Если метан будет использоваться для хранения газообразным, то будут и соответствующие баллоны. И на 70МПа, а может и больше. Не учитывать в общей массе систему хранения топлива это шулерство, ну, ладно, скажем мягче - рекламные заманухи. Ровно также в АКБ считается не удельная емкость одеой ячейки/элемента, а удельная емкость батареи. Вообще считают и так и сяк, вот только аоследний вариант дает реальные цифры, а не рекламные.

И в том и в другом случае жто масса ТОЛЬКО блока ТЭ. О чем прямо говориться в ваших же пдфках. Цитату я приводил. Считать удельную емкость без учета систем хранения неверно. Без водорода из бака ТЭ не выдаст ни ватта.

У теслы не исключено, что дана удельная емкость отдельной ячейки. Обычная уд.емкость литийионной АКБ/сборки - 0,25 квт*ч/кг плюс/минус. Как и липо.

Сравните с колвом автобусом на газообразном метане. И не только в питере, но и вообще. Криогеника это гимморой.
Имху
 
Внесу свои три копейки . В недружественных странах летают аппараты на электромоторах пока не массово, но тенденция на лицо. На текущей химии 21700 в воздухе одноместный самолет держится 40-50 минут, на двухместном дельталете Skyper c электроустановкой 60 кВт и 90 кг батареей инструктор с учеником летает в течении 60 минут по кругам , однономестный дельтик летает 50 минут на батерии весом около 40 кг. В общем пока тут на форуме бущуют страсти уже 108 страниц к ряду . Люди делаю и летают.
 
Последнее редактирование:
Внесу свои три копейки . В недружественных странах летают аппараты на электромоторах пока не массово, но тенденция на лицо. На текущей химии 21700 в воздухе одноместный самолет держится 40-50 минут, двух местный дельталет Skyper c электроустановкой 90 кг батареей и учеником летает в течении 60 минут по кругам , однономестный дельтик летает 50 минут на батерии весом около 40 кг. В общем пока тут на форуме бущуют страсти уже 108 страниц к ряду . Люди делаю и летают.
Бензоверсия с р-582 того же дельта с учеником летает по кругам втрое дольше. Минимум. Ещё раз: здесь было заявлено, что гибриды эффективнее двс в авиации. С фактами и цифрами в руках показанно что это не так. Даже для водородных ТЭ.
А электрички для полетов вокруг аэродрома с целью покатушек, первоначального обучения и тд применяются довольно давно, французы по слухам Пипистелу 50 электро бортов для летных школ заказали лет несколько назад. Жто и не отрицалось. Мной, по меньшей мере.
 
Гибрид- кентавр и не конь и не человек , в смысле не ДВС и не электродвигатель в чистом виде. Хочешь словить отказ соединяй их вместе и шанс получить богатый жизненный опыт увеличивается многократно.
 
речь про сжиженный метан. ему только термос нужен, давление низкое.
Открою вам секрет термодинамики. Температура кипения метана -161 градус по Цельсию. Чтобы это не выкипало - нужен жутко хороший термос. Ведь перепад температур, когда допустим жарища +40 градусов может достигать около 200 градусов. Это дофига. Рано или поздно тепло проникнет в герметичный баллон (не бывает идеальных теплоизоляторов) и начнет его нагревать. А вместе с этим либо ему испаряться через отверстие, либо вот расти давлением....

А чтобы он хранился при +40 по Цельсию и никуда не выкипал - нужен баллон именно высокого давления.
 
Не учитывать в общей массе систему хранения топлива это шулерство
так и считайте ее отдельно, вы же не включаете массу бензобака в удельную массу СУ с ДВС. Тем более, что удельная масса у бензобака/баллона/криогенного бака - разная. Как и калорийность, и плотность топлива.

автомобильные баки для СПГ среднего размера (~500л) - имеют удельную массу примерно 360кг/450л = 0.8кг/л
удельная масса алюминиевого бензобака - около 0,1 кг/л

СПГ - калорийность 20 МДж/л при плотности ~0,45 кг/л,
Дизель - калорийность 35,6 МДж/л при плотности ~0,84 кг/л

т.е. на 1ГДж запасенной в топливе энергии надо:
СПГ: 50л или 62.5кг (с учётом массы баков)
Дизель: 28л или 26кг (с учётом массы баков)

т.е. в 2.4 раза хуже, чем на жидком топливе. однако, жидкое топливо в ТЭ не используешь, а метан теперь - таки да.
У теслы не исключено, что дана удельная емкость отдельной ячейки.
у Model S - батарея 544 кг на 100 кВт*ч. Удельная 100/544= 0.18 квт*ч/кг.
у тойоты - батарея 44 кг на 4 А*ч при 310 вольт, т.е. 4*310/1000 = 1.24 кВт*ч, Удельная 1,24/44= 0.028 квт*ч/кг. Разница - в ~6 раз. Вывод - батарея на мираи - так себе.
И не только в питере, но и вообще. Криогеника это гимморой.
так уж исторически сложилось, что почти все СПГ автобусы - именно в Питере (точных данных у меня нет, поиск говорит примерно про 2500 штук на 25й год).
И судя по тому, что они до сих пор ездят (неоднократно лично видел их на улице, на заднем борту у них зеленый ромбик "СПГ" 🙂) - критичных проблем с эксплуатацией такой гимморойной криогеники нет.
Открою вам секрет термодинамики. Температура кипения метана -161 градус по Цельсию. Чтобы это не выкипало - нужен жутко хороший термос. Ведь перепад температур, когда допустим жарища +40 градусов может достигать около 200 градусов. Это дофига. Рано или поздно тепло проникнет в герметичный баллон (не бывает идеальных теплоизоляторов) и начнет его нагревать. А вместе с этим либо ему испаряться через отверстие, либо вот расти давлением....
А чтобы он хранился при +40 по Цельсию и никуда не выкипал - нужен баллон именно высокого давления.
секрет вы не открыли. естественно, криогенные емкости без принудительного захолаживания - не могут оставаться холодными вечно.
 
Назад
Вверх