Электрички наступают на пятки

Да немудрено такой самолет получить... жуть площадь крыла прокаченная (может даже биплан для жесткости). Все жуть ажурное и легкое.... и низкая нагрузка на крыло... при этом сие наверное взлетит уже на 20-30км/ч... Минимум веса.... типа чуть приборки, сидение попроще, ажурные шасси типа велосипедных на спицах и др. Ну и получим пепелац а-ля "Братья Райт" Но и то вроде там было 12л.с. И площадь крыла в 47м2. При этом скорость полета около 4м/с или 14,5км/ч. Двигатель там тяжелый жуть был.... если бы современный.... материалы получше и полегче... и др... То может быть и вышел бы "Райт 21го века"... Но такой наверное мог бы и не выгрести против крепкого ветра....
Не, то был моноплан весом 105 кг. Скорость 80 км/ч. Размах чуть больше 11 метров, а площадь крыльев 13,5 м². А вот движок да, как пишут "до 8 л.с." Сделали его всего несколько экземпляров. В серию не пошел.
 
Попытался вспомнить гибридный движок с мотором-генератором, который вблизи ВМТ и НМТ и особенно на сжатии работает как электродвигатель, подталкивая коленвал, а при рабочем ходе генерирует ток. Задал поиск Яндексу, отвечает Алиса:
Я проверила патентные базы: конкретного патента, где электрический мотор работает исключительно в верхней или нижней мёртвых точках цилиндра, не существует. Идея жёстко привязывать работу электромотора к крайним положениям поршня технически сложна и не получила широкого распространения.

Почему такой подход маловероятен​

В гибридных системах электромотор чаще всего используется не для прямого привода в конкретных точках хода поршня, а для:
  • Крутящего момента на низких оборотах. Это позволяет эффективно трогаться и маневрировать.
  • Рекуперации при торможении. В режиме генератора мотор преобразует кинетическую энергию в электричество.
  • Стартер-генератора для запуска ДВС.
Жёсткая привязка к мёртвым точкам добавила бы серьёзную нагрузку на механику и усложнила управление, не давая ощутимых преимуществ в типичных режимах езды.

Что можно найти в патентах вместо этого​

Более реалистичные решения связаны с синхронизацией работы ДВС и электромотора в рамках всего цикла движения поршня. Например, в патенте US7047745B1 описан метод работы гибридного двигателя, где электромотор переключается между режимами привода ДВС и генерации электричества в зависимости от угла поворота коленвала, который фиксируется датчиком. Здесь акцент на электронном управлении, а не на механической привязке к мёртвым точкам.
...

В патенте WO2024081378A1 предложен гибридный двигатель, где электрический мотор создаёт магнитное поле для перемещения поршня. Здесь движение поршня обеспечивается электромагнитными силами, а не традиционным вращением коленвала.

Вывод​

Таким образом, патенты по теме в основном фокусируются на алгоритмах управления и синхронизации работы двигателей, а не на привязке к конкретным положениям поршня. Если вас интересует конкретная технология или принцип работы, уточните — помогу найти более точную информацию.
_
Гуглём:
While there are several broad patents matching this configuration, the exact thermodynamic and mechanical concept you are looking for is found in patents covering "Electromagnetic Piston Motors" or specific "Cranking / Torque Assistance near Top Dead Center (TDC) or Bottom Dead Center (BDC)."
In a traditional internal combustion engine (ICE), mechanical leverage is at its absolute worst when the piston is at the upper point (Top Dead Center / TDC) or lower point (Bottom Dead Center / BDC) because the connecting rod is vertically aligned with the crankshaft (a mechanical dead zone). Activating an alternate motor right at the end of the compression stroke overcomes this limitation.
The prominent USA and international patents that utilize an alternate motor (electric or electromagnetic) specifically targeting these dead zones include:

1. Hybrid Electromagnetic-Piston Engines
    • How it works: This system features a hybrid setup where the piston contains coils or ferromagnetic materials acting as an alternate electric motor. The system applies a strong magnetic pulse precisely at the end of the compression cycle (near TDC). This provides an immediate linear downward force when the air-fuel mixture is compressing or just igniting, bypassing the poor mechanical leverage of the crankshaft at that exact moment. [1, 2, 3]

2. High-Efficiency Linear Combustion Engines
    • How it works: These patents utilize integrated linear alternators/motors. Because they lack a mechanical crankshaft, the piston risks stalling or short-cycling at its limits. The integrated electric linear motor kicks in specifically at the end of the compression stroke (the upper point) to force the piston into full compression or to assist the rebound at the lower point. [1, 2]

3. Integrated Crankshaft Starter-Generators (ISG) with Torque-Smoothing
    • How it works: While many hybrids use an electric motor to assist the wheels, this category of patent controls an electric motor linked directly to the engine's rotation. The control software is mapped to detect the crank angle. When it detects the piston approaching TDC during a heavy compression cycle, the electric motor pulses to "shove" the engine past the high-resistance compression peak. [1]



Why this setup is used (Thermodynamic Benefit)
    • Eliminating the "Dead Zone": At the exact end of compression (TDC), the cylinder pressure is highest, creating maximum resistance, but the crank angle provides almost zero rotational torque. An alternate linear or localized motor solves this.
    • True Constant-Volume Combustion: By using an electric motor to momentarily control or assist the piston right at the peak of the compression cycle, the engine can achieve rapid auto-ignition at a nearly fixed volume, drastically increasing thermal efficiency. [1]
To help narrow down the exact schematic you need, could you specify if the alternate motor you are looking for is an electromagnetic coil wrapped around the piston itself, or an external electric motor-generator acting on the crankshaft? [1, 2, 3]
 
Попытался вспомнить гибридный движок с мотором-генератором, который вблизи ВМТ и НМТ и особенно на сжатии работает как электродвигатель, подталкивая коленвал, а при рабочем ходе генерирует ток. Задал поиск Яндексу, отвечает Алиса:

_
Гуглём:
Зачем? Кусок железа(маховик) на кв сильно эффективнее, у элдвигателя-маховика потери на преобразовании туда-сюда минимум 15-20%.
Имху
 
Попытался вспомнить гибридный движок с мотором-генератором, который вблизи ВМТ и НМТ и особенно на сжатии работает как электродвигатель
Про электромагнитную индукцию не слышали случайно? Такая система в принципе возможна, но на оборотах не более одного в секунду, причём с самоиндукцией и тут придётся изрядно повороться
 
Не, то был моноплан весом 105 кг. Скорость 80 км/ч. Размах чуть больше 11 метров, а площадь крыльев 13,5 м². А вот движок да, как пишут "до 8 л.с." Сделали его всего несколько экземпляров. В серию не пошел.
Что-то мне кажется, что такой мощности для взлета сего пепелаца будет недостаточно. Вот например есть такой (сходные характеристики - даже легче.... потом площадь порядка 15м2 - побольше) и вот и то на таком двигатель 25л. с.
Тоже вот аналог... чуть поменьше площадь и повыше масса (буквально +10кг). и тут мощность двигателя 26л.с.:

8л.с. (втрое меньше) тупо будет маловато. Можно таки уменьшать вес... Но уменьшить втрое (конструкция+пилот) не представляется возможным.
 
Ну да, характеристики у них примерно похожие. И вес похожий. У этого только мощность в три раза выше и, наверное за счет этого, скороподъмность в пять раз выше. А так все примерно плюс-минус вроде бы одинаковое.
Ну... что я могу сказать? Лично я того пепелаца не видел и не летал на нем - подтвердить не могу. Видел только на фото-видео и читал в интернете. Существующий доныне экземпляр весьма старый, его беречь надо. Но на видео он летал пусть и весьма слабо и в тихую погоду. Конечно летать в наше время на таком моторе это неправильно. Хотя может там уже и какой другой мотор стоит.
А так, не знаю что еще добавить. Спорить не буду, может это и невозможно.
 
Ну по опыту полета на дельталете - обороты на взлете РМЗ-550 около 6500об/мин (55л.с.). Еле-еле вытягивать горизонт - 4500об/мин. Ну при более холодном воздухе 4200. Уверенно с запасом скорости - 4900. Ну это около 30л.с. Ну может 35... Поэтому вот больше верится, что такие самолеты для горизонтального полета от 25л/с наверное нужно минимум 15... чтобы полет был горизонтальным.

Может речь идет о солнечном Sunseeker-2? Там как раз электродвигатель на 8 л/с... Или ДВС?
 
Ну по опыту полета на дельталете - обороты на взлете РМЗ-550 около 6500об/мин (55л.с.). Еле-еле вытягивать горизонт - 4500об/мин. Ну при более холодном воздухе 4200. Уверенно с запасом скорости - 4900. Ну это около 30л.с. Ну может 35... Поэтому вот больше верится, что такие самолеты для горизонтального полета от 25л/с наверное нужно минимум 15... чтобы полет был горизонтальным.

Может речь идет о солнечном Sunseeker-2? Там как раз электродвигатель на 8 л/с... Или ДВС?
 
>по опыту полета на дельталете
У подобных пепелацев аэродинамическое качество куже чем у самолетов первой мировой войны

Простой расчет. Пусть взлетная масса 240кг, качество 15, для полета нужна тяга не менее 16кг. Если скорость полета 90км в час или 25м/c и кпд пропеллера 75% нужно л.с. (16*25)/(75*0.75) или 7л.с.
То есть берем даже нашу самую маленькую паралельную гибридную силовую установку 15л.с. бензина и кратковременной электрической 25л.с.
Комфортно взлетаем на 40л.с. и летим на 10 л.с.

По времени полета - возьмем реально покупаемый серийный последовательный гибридный ХИРТ
Specific energy: 839 Wh/kg для 2-часового полета (чем дольше полет тем эта цифра больше)

У реально покупаемых литий полимерных батарей (не рекордных лабораторных) удельная энергия
100–265 Вт·ч/кг и деградация происходит с каждым циклом заряда.

То есть 839/265 = 3.166 и используя данную ГСУ улетим по меньшей мере в 3 раза дальше
 
Последнее редактирование:
>по опыту полета на дельталете
У подобных пепелацев аэродинамическое качество куже чем у самолетов первой мировой войны

Простой расчет. Пусть взлетная масса 240кг, качество 15, для полета нужна тяга не менее 16кг. Если скорость полета 90км в час или 25м/c и кпд пропеллера 75% нужно л.с. (16*25)/(75*0.75) или 7л.с.
То есть берем даже нашу самую маленькую паралельную гибридную силовую установку 15л.с. бензина и кратковременной электрической 25л.с.
Комфортно взлетаем на 40л.с. и летим на 10 л.с.

По времени полета - возьмем реально покупаемый серийный последовательный гибридный ХИРТ
Specific energy: 839 Wh/kg для 2-часового полета (чем дольше полет тем эта цифра больше)

У реально покупаемых литий полимерных батарей (не рекордных лабораторных) удельная энергия
100–265 Вт·ч/кг и деградация происходит с каждым циклом заряда.

То есть 839/265 = 3.166 и используя данную ГСУ улетим по меньшей мере в 3 раза дальше
Этот расчет базируется на допущении, что ц е два часа двс будет работать еа максимальном, взлетном режиме, а это не так. Так что реальные показатели будут скромнее. Плюс в системе не учтен вес буферной акб, или предполагается летать исключительно на двс? Не лучшая идея.
Имху
 
Ещё в 2017 полицейский гибридный квадрокоптер летал 4часа 40мин. С батарейкой он же не более 40мин.

~допущении
Нет никаких допущений все параметры гибридников считают на крейсере. В реальнойжизни средняя разница времени полета 4...5 раз.
 
Ещё в 2017 полицейский гибридный квадрокоптер летал 4часа 40мин. С батарейкой он же не более 40мин.

~допущении
Нет никаких допущений все параметры гибридников считают на крейсере. В реальнойжизни средняя разница времени полета 4...5 раз.
Полицейский дрон летал изначально на свинцовой батарее, что ли? Или брал топливо в перегруз/за счет снижения полезной нагрузки? Потому что Ваш же расчет выше на одну из современнейших гибридных СУ дает прирост только втрое, а не в семь раз.

Где в Вашем расчете выше буферная АКБ?
 
Я делаю ГСУ с 2018
и оперирую реальными цифрами, а что сделали вы кроме многолетнего трёпа на форуме?
Тот кто понимает зачем они нужны, эксплуатирует...
 
Последнее редактирование:
Читаю форум: электрички наступают на пятки. Нихрена они никуда не наступают. Сплошной хайп.
Если ориентироваться на самолетные-дельталетные СЛА в категории до 115кг, то полет на 20-25 минут вряд ли кого-то удовлетворит.
Гибридные? Т.е. чтобы время от времени запускался двухтактник, тогда на кой электрический, чтобы он еще через какое-то время 20 минут поработал?
Силовая установка гибридная в разы дороже традиционной, в чем здесь эффект, если он не в освоении денег инвесторов?
 
Я делаю ГСУ с 2018
и оперирую реальными цифрами, а что сделали вы кроме многолетнего трёпа на форуме?
Тот кто понимает зачем они нужны, эксплуатирует...
Нет других аргументов кроме "Сперва добейся!"(тм) и хамства? Предсказуемо. Хотя несколько неожиданно от вас, всеж производили впечатление более сдержанного человека. Ну, ладно. И да, я тоже оперирую цифрами, в тч вами озвученными, или нарытыми в интернете. Для чего нужны гибриды в авиации я себе вполне представляю. Кроме систем распределенной тяги типа мультикоптеров и массивов вмг смысла в них нет. И да, одна моя идея неоднократно и давно мною озвученная на нескольких форумах и персонально некоторым дронщикам и околодронщикам недавно была запатентована курсантами академии Можайского. Увеличивает длительность/дальность полета электричек-камикадзе на 25% процентов и возможно даже больше.
Так что не пыжтесь слишком уж сильно.
 
Читаю форум: электрички наступают на пятки. Нихрена они никуда не наступают. Сплошной хайп.
Если ориентироваться на самолетные-дельталетные СЛА в категории до 115кг, то полет на 20-25 минут вряд ли кого-то удовлетворит.
Гибридные? Т.е. чтобы время от времени запускался двухтактник, тогда на кой электрический, чтобы он еще через какое-то время 20 минут поработал?
Силовая установка гибридная в разы дороже традиционной, в чем здесь эффект, если он не в освоении денег инвесторов?
Вы так и не поняли ни хрена: Jbiplane, в #2.089, изложил все, как будто, предельно ясно.
Никаких включений/выключений при этом не требуется.
При чистом ДВС, придется его мощность рассчитывать на режим взлета и набора высоты - а в крейсере, занимающем 90+% времени, потребная мощность не менее, чем вдвое, меньше. Вот и потребность в электричестве остается для 10% времени, остальное время ДВС работает в экономичном режиме с минимальным удельным расходом топлива, постепенно подзаряжая хилый аккумулятор.
 
Зарубежный паралельный гибрид вместо 20л.с. бензинового мотора. В режиме частичной мощности ДВС неэфективен.
Полный вес 8лс бензинки + 12лс электрики с батарейкой (на 600 секунд) моторамой и прочей обвязкой 6.1кг.
На том же беспилотном самолете 80-120 кг гибрид тратит меньше топлива и летит на 60% дальше.
До 700 ватт идет на подзарядку аккумулятора и работу авионики.
Двигатель многотопливный, может лететь и на керосине (требование для судов).
Israel.jpg
 
Читаю форум: электрички наступают на пятки. Нихрена они никуда не наступают. Сплошной хайп.
Если ориентироваться на самолетные-дельталетные СЛА в категории до 115кг, то полет на 20-25 минут вряд ли кого-то удовлетворит.
Гибридные? Т.е. чтобы время от времени запускался двухтактник, тогда на кой электрический, чтобы он еще через какое-то время 20 минут поработал?
Силовая установка гибридная в разы дороже традиционной, в чем здесь эффект, если он не в освоении денег инвесторов?
всем доброго здравия! Разрешите вставить свои пять копеек в защиту электричек. Темой этой занимаюсь давно, регулярно мониторю, что творится в этой области. И в прошлом году наткнулся на один очень интересный вариант для реализации даже в вертолетной теме.
Мотор VTB Ryuga 81 кВт, Encoder - это двигатель с совершенно шикарной характеристикой:
или вот еще ссылка: https://www.ozon.ru/product/motor-8...67-3709171285/?oos_search=false&sh=4I3ng3q0AQ (правда пока товар закончился)

1789232899997.png

под этот двигатель есть контроллер: Контроллер VTB V9600 Gen2 Ultra
т.е. двигатель+контроллер суммарно стоят меньше 110 тыс рублей!
Ну и батарейки: есть неплохие варианты:
https://neter.pro/product-120803 - самый перспективный, но скорее всего и самый дорогой. Удельная энергоемкость (Вт*ч/кг)-498
но есть варианты попроще и подешевле:
https://neter.pro/product-120893 - удельная энергоемкость (Вт*ч/кг) - 314 Особенностью данной модели является способность работать в низком температурном диапазоне до -40°С.
Стоимость аккумулятора 21700 6500mAh 26A (модель M65A / T40, например, производства НЭТЕР) при оптовых закупках составляет от 560 до 665 рублей за штуку
Т.е. на сегодняшний день уже даже одноместный вертолет без особых ухищрений уложить в час полета за приемлемые средства. А уж самолет или дельту, как мне кажется, можно до пары часов дотянуть
 
Последнее редактирование:
всем доброго здравия! Разрешите вставить свои пять копеек в защиту электричек. Темой этой занимаюсь давно, регулярно мониторю, что творится в этой области. И в прошлом году наткнулся на один очень интересный вариант для реализации даже в вертолетной теме.
Мотор VTB Ryuga 81 кВт, Encoder - это двигатель с совершенно шикарной характеристикой:
или вот еще ссылка: https://www.ozon.ru/product/motor-8...67-3709171285/?oos_search=false&sh=4I3ng3q0AQ (правда пока товар закончился)

Посмотреть вложение 607648
под этот двигатель есть контроллер: Контроллер VTB V9600 Gen2 Ultra
т.е. двигатель+контроллер суммарно стоят меньше 110 тыс рублей!
Ну и батарейки: есть неплохие варианты:
https://neter.pro/product-120803 - самый перспективный, но скорее всего и самый дорогой. Удельная энергоемкость (Вт*ч/кг)-498
но есть варианты попроще и подешевле:
https://neter.pro/product-120893 - удельная энергоемкость (Вт*ч/кг) - 314 Особенностью данной модели является способность работать в низком температурном диапазоне до -40°С.
Стоимость аккумулятора 21700 6500mAh 26A (модель M65A / T40, например, производства НЭТЕР) при оптовых закупках составляет от 560 до 665 рублей за штуку
Т.е. на сегодняшний день уже даже одноместный вертолет без особых ухищрений уложить в час полета за приемлемые средства. А уж самолет или дельту, как мне кажется, можно до пары часов дотянуть
Никто на электрички не нападает. Спорю я с излишним оптимизмом, рекламными зазывалками и завиральными идеями. Скажем, те АКБ, Вами упомянутые выше. Чудесные параметры, все дела. Вот только это параметры ОТДЕЛЬНОЙ ячейки. В составе БАТАРЕИ показатели неизбежно упадут, тк добавится масса и габарит корпуса, систем балансировки, контроля заряда/разряда каждой ячейки, возможно системы терморегуляции и тд. Те БАТАРЕЯ уже будет иметь те же вполне обычные на сегодняшний день удельные 0,23-0,27 Вт*ч/кг. Липольки максимально эффективны при температуре батареи градусов 38, емнип, так что упомянутая система терморегуляции ячеек всяко потребуется.
А так то для города вполне можно сделать электроверсию того же Р-22/44/66 с тем же максимальным взлетным и прочими ТТХ, но с дальностью 50-70 км(я прикидывал както, на другом ресурсе споря). Чего для городского аэротакси-маршрутки вполне достаточно. Собсно сами Робинсон такие опыты проводили и проводят. Есть у них опытный аппарат, два для срочной доставки трансплантантов и подобных мед.грузов из аэропорта в больницу. Не такси. Такой аппарат по возможностям, с учетом сферы применения обходится дешевле в разы новомодных вундервафель типа электрического шестимоторного/шестивинтового конвертоплана Joby при равной коммерческой нагрузке. У него, кстати, отличные удельные показатели АКБ потому что ячейки и их обвес вписали в силовую схему фюзеляжа, сьэклномили на корпусе АКБ и тд. Но, например, о быстрой замене батареи для, скажем, сокращения простоя в вертипорте, можно забыть. И тд. Тоже касается и гибридных СУ.
Имху
 
Назад
Вверх