Универсальная электрическая силовая установка для ультралегких летательных аппаратов, аэроглиссеров, аэросаней, ...

[JohnDoe]

Если чуть более подробно

Стоимость Т мотора с пиковой мощностью 28 Квт и массой 5.1 кг - 1999$ (Просьба внимательно смотерть по ссылкам)
Стоимость контроллера Т мотора 900долл. (можно чуть потяжелее взять за 300-500$, гуглить bldc controller 100v 300a)
Стоимость хорошего угольного винта от Т моторс 2300$, можно самому подобрать за 500$ или дешевле (например DTpropeller - Carbon and wooden propellers for paramotor and paramotor trikes)
Начальные вложения для бюджетного варианта двигатель + контроллер 1500 долл (гуглить bldc 50 кВт 154120)+ батарея на ячейках от Tesla (50 т.р. ) вполне сопоставимы со стоимостью параматорной 2Т жужжалки. Начальная стоимость 4T парамоторного двигателя, с которым стоит сравнивать электро СУ по комфорту, ресурсу и шумности, заметно больше.

Давайте посчитаем стоимость СУ и ее обслуживание для одноместного самолета для налета 1000 часов:
Мотор Simonini Mini 2 EVO (2Шт или мотор + капремонт) + хороший винт 500$= 5000$ (или 6500$ если не делать капремонт)
Бензин 6л/час*1000 часов *45р/л = 270 т.р
Масло 6л/ч /50 *1000 часов *600 р/литр = 72 т.р.
+ свечи, фильтры шланги и пр. округлим до 10т.р В сумме 727 т.р.

Или 4х тактный мотор (BlackHawk Aero или аналог) 15000$ -20000$ хороший винт 500$ =....
Бензин 4л/час*1000 часов *45р/л = 180 т.р
+ свечи, фильтры, шланги и пр. тоже округлим до 10т.р в сумме = 1 352 т.р.

Посичтаем для электро СУ
Мотор +контроллер от 2000$ (искать по отдельности) до 6000$(взять в одном месте без экспериментов)
Батарея на 1 час (оценочно 8квт*ч, с учетом последующей деградации 10%) из 400 элементов будет стоить 300т.р (или 50 т.р. если взять ячейки Tesla)
Электричество 8 квт*ч*5 руб/квт *1000 = 40 т.р.
В сумме от 790 т.р. если не заморачиваться,или 630 т.р(если купить винт у белорусов) или 260т.р. если совсем денег нет, а время есть

Расчет массы: Simonini Mini 2 EVO17,8kg + бензин на 1 час 4 кг + бак, шланги и пр 2кг + аккумулятор 1кг = 24.8 кг (без винта)
Расчет массы: BlackHawk Aero 37.6 kg + бензин на 1 час 3 кг + бак, шланги и пр 2кг + аккумулятор 1кг = 43.6 кг (без винта)
Электро СУ мотор 5.1 кг + контроллер 0.9 кг, + провода 0.5 кг + батарея 36кг на 8 квт*ч кг = 42.5 кг (без винта)

По электросамолетам сводную таблицу (не самую свежую) можно посмотерть здесь https://www.icao.int/environmental-...entalReports/2019/ENVReport2019_pg124-130.pdf
Pipistrel Electro вполне летает 60 минут с остатком 30 минут (90 минут в сумме), их продано больше, чем российских легких серийных самолетов за последние 5 лет.
Electra one летает 3 часа (500 км) с аккумулятором на 100 кг

Так что электро СУ это весьма перспективно и привлекательно.
Еще просьба самостоятельно искать информацию, а еще лучше подумать и посчитать, прежде чем писать длинные опровержения. Вся приведенная информация ищется за пару часов.

Деградацию батарей Tesla за сотни и до тысячи циклов можно посмотреть здесь:

Посмотреть вложение 442422

Чудно всё. Особенно понравилось про кпд зарядки в 100%. Я не длинно.😉

 

[Pavel9860]

КПД заряда- разряда

Чудно всё. Особенно понравилось про кпд зарядки в 100%. Я не длинно.😉

КПД заряда - разряда от 82% для быстрого заряда/разряда до 95% в номинальном режиме, т.е. примерно 90% для этого случая. итого + 4.т.р. к расходам (гуглить li-ion charging losses efficiency )

 

[Anatoliy.]

Деградацию батарей Tesla за сотни и до тысячи циклов можно посмотреть здесь:

"Здесь", это где?

Если это там на графике, то присмотритесь сами к цифирькам на горизонтальной оси.
Там стоят километры, а не тысячи километров.
Для особо незрячих - три нуля отделены не точкой, а запятой.
А хотелось на горизонтальной оси увидеть число циклов заряд-разряд.

И потом Вы очень некорректно сравниваете свои хотелки с параметрами ДВС.
Вы приравниваете свои 8 кВт мощности непонятно с какой мощностью ДВС.
Просвещу Вас.
Двигатель Simonini Mini 2 EVO на 5000 оборотах в минуту потребляет всего 3 литра в час, но мощность на валу при этом 12,5 кВт.

Заметьте, я не отрицаю применение электротяги в некотором сегменте авиатехники.
Всегда найдется сфера применения электротяги.
Но удельная емкость аккумуляторов в 18 раз меньше чем в бензине.

Если стоит задача показать только возможность взлета электролетательного аппарата. то все эти способы оправданы.
Если время полета не более 10 - 30 минут, то и такие варианты вполне жизненны.
Но есть и другие задачи.
Скажем, полететь на рыбалку - 2 часа туда и два часа обратно.
Или полететь в тайгу за "шишками"- 1,5 часа туда и 1,5 часа обратно.
Или совершить дальний перелет типа Севастополь - Петрозаводск.
И много других ситуаций можно привести.
Или попробуем впихнуть электротягу а вертолет "Микрон", да так впихнуть, чтоб он не выпихнулся из категории до 115 кг.
Так что область электролетательных аппаратов весьма и весьма скукуженная.

И еще замечание.
Я привел цену двигателя Simonini Mini 2 EVO ту которую просит производитель за совершенно новый двигатель, а Вы приводите цены почти с базара где не понятно какого качества и с каким ресурсом Вам впарят эти комплектующие.
Некорректно Вы поступаете.

 

[JohnDoe]

КПД заряда- разряда

КПД заряда - разряда от 82% для быстрого заряда/разряда до 95% в номинальном режиме, т.е. примерно 90% для этого случая. итого + 4.т.р. к расходам (гуглить li-ion charging losses efficiency )

Про КПД это я из вредности. Чтобы считать по-честному, а то, там "забудут" отнять, тут не станут делить и бац! Все шоколадно, а потом приходится на неприятные вопросы отвечать.
Электропараплан час отлетал, и всё, жди когда батаиейки зарядятся(если есть откуда запитать). ДВСнику только бензина в бак долить. С ДВС ом хоть в чистое поле с палаткой и канистрой бенза и ящиком пива на выходные укати. С электричеством что, бензогенратор с собой брать?😉
Так что ПОКА электротяга это покатушки вокруг хвоста. Вот у Лехи Ероплано электо-концепция верная, КМК- ультралайт мотопланер. Для ЮПШ, чтоб без лебёдки, ну и развлекуха выходного дня. Неспешная, с барбекю и пивасом.😁
ИМХУ

 

[мир]

Pavel9860
Мой посыл скорее сравнение, чем опровержение, да электрички весьма перспективны с этим никто не спорит, но вот скажем ресурс на том же рмз 500, межремонтный 300 часов , а таких ремонтов может быть не менее 3-х и реально мотор сравним с 503 мотором, а то 1000 часов отхаживает при правильной эксплуатации на ура. Как сможет Ваша силовая сейчас конкурировать на данном этапе это ещё всё же вопрос.Сможет ли быть обеспечена та тяговооруженность? Думаю Вы и сами это знаете.

 

[Pavel9860]

280 т.км (правые точки на графике) - это близко к 1000 циклам заряда - разряда в реальной эксплуатации.
3 литра в час, но мощность на валу при этом 12,5 кВт.получается 0.17 литра в час на лошадиную силу для 2Т мотора. Простите, у Вас диплом маркетолога или менеджера? Для 2т двигателей считается средний расход 0.35 л/ч на л.с.
Цена на эл моторы и контроллеры указаны за новые по ссылкам. Стоимость новых батарей так же указана. Для примера Вы взяли бюджетный 2Т мотор с ресурсом в лучшем случае 500 часов, от которого все стораются отойти, кроме парапланеристов. Особо не видел желающий вернутся с 4Т на 2Т на самолетах и дельталетах. Если брать нормалный 4Т мотор, то картина по стоимости будет совсем другая.
Маркетинговые гипотезы о полете на рыбалку и за шишками весьма условны. Большая часть летает вокруг аэродрома, ни разу за годы не слетав ни одного нормального маршрута, а еще большая часть сидит и всю жизнь массирует клавиатуру вместо полетов.

Большая просьба к Anatoliy, если можно, не отвечать на мои сообщения. Не нахожу данный диалог конструктивным.

 

[henryk]

Но есть и другие задачи.

=нпр. турполёт вокруг Чехии на электромотопланере (Мартин Степанек)...

Where Are They Now? The Electric Phoenix - Sustainable Skies

MGM COMPRO, a Czechoslovakian motor and electronics supplier, announced that they had participated in finally making the Phoenix motorglider an electric machine. Jim Lee and co-pilot Jeff Shingleton had originally intended to fly the airplane at the Green Flight Challenge three years ago, but...

sustainableskies.org

 

[Pavel9860]

Pavel9860
Мой посыл скорее сравнение, чем опровержение, да электрички весьма перспективны с этим никто не спорит, но вот скажем ресурс на том же рмз 500, межремонтный 300 часов, а таких ремонтов может быть не менее 3-х и реально мотор сравним с 503 мотором, а то 1000 часов отхаживает при правильной эксплуатации на ура. Как сможет Ваша силовая сейчас конкурировать на данном этапе это ещё всё же вопрос.Сможет ли быть обеспечена та тяговооруженность? Думаю Вы и сами это знаете.

Основная мысль - электрички перспективны и лет через 5-8 станут массовыми (первый полет Pipistrel Electro был 6 лет назад), батареи станут дешевле и с большей удельной емкостью, двигатели и контроллеры сильно дешевле. За эти годы как раз можно пройти этапы: макет->испытания->доработки-> опытный образец -> испытания -> доработки -> предсерийный образец -> испытания -> доработки -> мелкая серия -> испытания -> доработки -> серия.
и успешно конкурировать на рынке СУ и на рынке электросамолетов.
Электро СУ позволит отказаться от примерения 4Т авиа ДВС, которые не смогли и никогда не смогут наладить в серию и начать серийно выпускать современные самолеты с полной локализацией (Хотя конечно ничего не получится. Зато будет повод распилить, откатить. И, главное, потрепаться на этом форуме, что мы уже начинаем).

 

[henryk]

Не нахожу данный диалог конструктивным.

-а Вы помогите в чём-нибудь этому субьекту,
он обидится на Вас и будет счастие и покой...

 

[мир]

Pavel9860
Ну, наверное да за это время электрички займут своё место.Ещё бы вес аккумуляторов поубавить и все было бы в елочку.
Я не маркетолог, правда две вышки есть, я больше практик, деньги считать не умею, зато знаю что такое запас мощности , запас топлива и что такое ремонт в поле когда не то что бы провод найти , а и обычной проволоки в период эксплуатации самолета.

 

[henryk]

за это время электрички займут своё место

=покаместь можно попробовать гибридную систему(системы)=
=взлёт и посадка на электро,
крейсер и подпитка акку на бенцине=вес сравнимый с чистым ДВС.

 

[Anatoliy.]

Большая просьба к Anatoliy, если можно, не отвечать на мои сообщения. Не нахожу данный диалог конструктивным

Ответ не для Вас, успокойтесь.
Привожу характеристики двигателя для тех кому эта информация нужна и интересна.

Первая таблица находится в сопроводительной документации к каждому двигателю посылаемой самим производителем.
А вот вторая таблица производителем не публиковалась.
Как я её достал.
Нашли знакомых из Севастополя, которые живут в Италии.
Они нашли друзей итальянцев владеющих своим собственным итальянским языком.
Я сообщил адрес фирмы и те коренные итальянцы пошли собственными ногами на фирму и попросили данные зависимости мощности и крутящего момента от оборотов вала двигателя.

 

[Pavel9860]

=покаместь можно попробовать гибридную систему(системы)=
=взлёт и посадка на электро,
крейсер и подпитка акку на бенцине=вес сравнимый с чистым ДВС.

Ну заплатить за 2 СУ удовольствие сомнительное.
Час нормально летать по кругам на электричестве.
Днем еще в термиках выпаривать и совсем приятно.

Получается по прежнему 0.17 литра в час на лошадиную силу для 2Т мотора. Уверен здесь ошибка в 2 раза.
Скорее всего указан расход с в. винтом, который потребляет меньшую мощность на 5000 об/мин
(соответсвенно двигатель развивает не полную мощность на данных оборотах)

 

[Anatoliy.]

Ещё бы вес аккумуляторов поубавить и все было бы в елочку.

Если у Вас два высших образования, то расскажите, пожалуйста, мне и остальным мечтателям полегчания аккумуляторов за счет чего это должно произойти?
Вы можете найти такой химический элемент для химического аккумулятора легче лития?
Вы знаете секрет как оторвать хотя бы второй электрон от атома лития?
Вы держите в секрете такой химический элемент у которого электродный потенциал больше чем у лития?
Вы точно знаете чем можно заменить углеродный противоположный электрод аккумулятора?
Понимаете, резервы повышения плотности запасаемой энергии практически исчерпаны. Остается чуток сэкономить на весе корпуса аккумулятора,
чуток уменьшить количество электролита и как то снизить вес внутренних электрических проводов.
Это не так много, это даже не на 20 % снижение веса.
Вспомните, разница в энергоемкости у бензина в 18 раз выше.

 

[Anatoliy.]

Получается по прежнему 0.17 литра в час на лошадиную силу для 2Т мотора. Уверен здесь ошибка в 2 раза.
Скорее всего указан расход с в. винтом, который потребляет меньшую мощность на 5000 об/мин
(соответсвенно двигатель развивает не полную мощность на данных оборотах)

Не могу ни подтвердить Ваши слова, ни опровергнуть заявленные цифры производителем.
Остается верить только в резонансную систему выхлопа двухтактного двигателя которая возвращает солидное количество топлива используемого при продувке цилиндров двухтактного двигателя.

Вот та зеленая штуковина внизу двигателя называется глушителем, а то что причудливо извиваясь соединяет выхлопное отверстие в цилиндре с тем глушителем называется резонатором.
Мало того, что резонатор повышает степень сжатия в цилиндре, так от и заталкивает обратно в цилиндр практически всю несгоревшую топливную смесь при продувке цилиндра.

 

[Pavel9860]

Одного поисковика достаточно, чтобы найти данные по воздушным литиевым и алюминиевым батареям (здесь обзор https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00545) у которых текущая удельная емкость в 4 раза выше li-ion (с сотнями циклов), а возможная емкость сопоставима с бензином при тысячах циклов.
Все-таки просьба - больше вопросов к гуглу.

В таблице приведена располагаемая (максимально возможная) мощность, расход указан для потребной мощности с заданном винтом на 5000 об/мин
Предлагаю пари, что двигатель Simonini Mini 2 Evo на стенде при 5000 об/мин и мощности 12.5 КВт расход будет 6-7 литров в час.
Проигравший оплачивает все расходы + 200 т.р.

 

[Jbiplane]

пари, что на стенде при 5000 об/мин и мощности 12.5 КВт расход будет 6-7 литров в час

За Симонини не отвечу.
Бензопильные 2 тактные моторы Штиль имеют расход 370...436 грамм на киловатт в час (есть независимые тесты).
Возьмем средние 400 грамм. 12.5кВт с бензопильными цилиндрами это 5 кг в час или 7 литров.

У скутерного с большей степенью сжатия, резонатором и лепестковым клапаном всё должно быть должно быть несколько лучше,
а если поставить инжектор тем более. А если ещё прямой впрыск как на скутерах Дитеч...
Но всё же 3.5 литра в час просто неправда. 5 еще более менее возможно.

покаместь можно попробовать гибридную систему(системы)=

Мы производим такие системы. Одним из самых простых и примитивных является Range Extender.
Вместо батарейки ставится бензиновый электрогенератор с электроникой. Если эта штука ставится на квадрокоптер,
то время полёта увеличивается по меньшей мере в 6 раз. Сейчас мы делаем 25 кВт Range Extender для Quaternium – Leader of long-endurance drones на базе нашего 344 50 л.с. кубового оппозита водяного охлаждения.
Они сами летали на своём квадрокоптере более 12 часов, есть видео в ютубе часов на 8, потом они уже снимать перестали.
Если гибрид использовать по честному, то на взлёте будет 120 л.с. (50 бензинки + кратковременно 70 электрики).
В случае отказа любой из систем, бензиновой или электрической есть время для безопасной посадки.

По чистой электрике всё не так радужно. Средний КПД электростанций в мире 41%. Зарядных устройств аккумуляторов 92%.
Коэффициент возврата энергии химического аккумулятора 85%. КПД электродвигателя транспортного средства для пропеллера может быть до 96%, но есть ещё контроллер вентильного двигателя ~95%... У колёсных машин ещё добавится работа в режимах, далёких от оптимальных.

 

[henryk]

Если гибрид использовать

-в моём "рабоче-крестянском" варианте заменяю тяжёлый 20 лс ДВС на подобный,но на 10 кг полегче (120-130 куб.),
вместо 20 л бачка 10-литровый +(5-10) кг батереек +20 кВт (5 кг) электромотор...

 

[Jbiplane]

-в моём "рабоче-крестянском" варианте заменяю тяжёлый 20 лс ДВС на подобный,но на 10 кг полегче (120-130 куб.), вместо 20 л бачка 10-литровый +(5-10) кг батереек +20 кВт (5 кг) электромотор...

Вот это правильный и прагматичный подход, а не рекламируемое здесь фильдеперсовое чудо.

 

[henryk]

прагматичный подход,

=ещё вспомнью,что применив Дифференциальный редуктор (3 : +/- 1)
моторы могут быть оборотистые (7-9 тыс/мин) ,лёгкие .