Ядерная энергия (tnenergy) wrote,
Ядерная энергия
tnenergy

Category:

Электроавиа

Зацепила меня одна фраза в посте zilm про электросамолеты "Автоматическое управление и электричество в этой нише сделает настоящую революцию, радикально снизив себестоимость"

Действительно, если взять, скажем двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, питающийся от сети, то механическая энергия от последнего будет заметно дешевле. Поскольку у аваиации топливные расходы - наибольшие среди всего транспорта, то "радикальное снижение себестоимости" при переходе на электроавиа кажется резонным. Более того, например самый успешный электросамолет в мире Pipistrel Alpha Electro успешно экономит деньги на задачах летной подготовки, тратя электрические киловатт*часы против литров авиационного бензина (у самолета есть прототип с ДВС).


Pipistrel Alpha Electro - 150 кг полезной нагрузки, 60-киловаттный двигатель, длительность полета - до 1 часа на скорости 85 узлов.

Однако, чем медленнее и меньше самолет, тем в целом меньше топлива он тратит на перевозку 1 килограмма полезного груза на 1 километр. И наоборот. Если кто-то и выиграет от перехода на электротягу - так это магистральные авиалайнеры. С другой стороны, отказ от углеводородов в "большой авиации" точно не является вопросом ближайшего будущего - плотность хранения электроэнергии в баттареях совершенно недостаточна. Так, если взять Боинг 737-800 и заменить все топливо энергетическим эквивалентом (с учетом КПД двигателей) в виде лучших на сегодня литий-ионных перезаряжаемых батареек, то их масса составит примерно 3 массы самолета и где-то 10 кратно превысит вес топлива.


Видео (правда на английском) с довольно подробным разъяснением, почему так и как с этим жить.

Но вернемся к исходному вопросу. Сколько можно съэкономить, если мы вдруг обойдем проблемы с весовой отдачей батарей и начнем летать на электрических самолетах? Вообразим на секунду, что это ровно такой же самолет, той же стоимости постройки и эксплуатации, с примерно таким же комфортом и весами. Какова доля топливой составляющей в авиабилете?

Я воспользовался планировщиком полетов авиации PFPX и посчитал расход для двух реальных перелетов - Москва - Анталья в варианте полностью забитого салона B737-800 и перелет Париж - Буено-Айрес для заполненного на 80% B-777-300ER. В первом случае на одного человека пришлось сжечь 36,6 невозобновляемого топлива, а во втором мы приблизили глобальное потепление на 208,9 кг авиакеросина. В принципе на этом можно было и завершить, но я все же переведу в деньги, для чего надо будет еще немножко позанудствовать.

Если представить, что кпд авиадвигателя на эшелоне равен примерно 30% (не совсем уверен, что это правильно, т.к. кпд двигателей довольно широко изменяется в зависимости от всяких условий, но я остановился на этой цифре), а кпд электросистемы от розетки до энергии отбрасываемого воздуха составит 85% то при сегодняшних стоимостях авиакеросина (720$ за тонну) и квт*ч электричества в 3,5 рубля экономия должна составить 0,461 доллара на 1 кг исходного керосина.

Значит билет их Москвы в Анталию обойдется вам дешевле всего на 16,9 доллара, а из Парижа в Буэнос-Айрес на 96 долларов - что-то вроде меньше 10% стоимости билетов.

Таким образом, увы, но на сегодня не похоже, что переход на электротягу приведет к кардинальному снижению стоимости авиатранспорта.
Subscribe

  • Английский частный термояд

    Ролик Tokamak Energy о прогрессе в 2020. Если коротко, то сделали криогенику для охлаждения (медных) магнитов, что бы увеличить доступный ток и/или…

  • ИТЭР: большое движение

    Последние неделели для проекта ИТЭР отметились несколькими впечатляющими достижениями, не смотря на мировую обстановку войны с короновирусом и…

  • Как и зачем работают открытые ловушки, часть 2

    Продолжение, начало здесь. Следующий метод — многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 404 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →

Deleted comment

Дык как раз в электросамолёте на средних дистанциях и надо будет крутить педали в помощь аккумуляторам )))
Иначе не долететь )))
Просто надо протянуть провода вдоль эшелона и самолеты будут как троллейбусы
или на специально отведенных участках полета самолет будет сбрасывать отработанную батарею и захватывать сетью заряженную, как бегун на марафонской дистанции

john_jack

2 years ago

pz_true

2 years ago

Так можно считать не только топливо, но и стоимость самого лайнера - электродвигатели дешевле чем хайтек ТВД с обвязкой . Возможно меньшую скорость и сопротивление воздуха, т.к. на электрике турбины нет. Минус пилотов для полностью автоматического рейса. Скорее всего более простое межполетное обслуживание за счёт менее сложных и нагруженных двигателей.
>Так можно считать не только топливо, но и стоимость самого лайнера - электродвигатели дешевле чем хайтек ТВД с обвязкой .

Электродвигатели хотя бы для Б737-800 будут ультрахайком - надо 20 мегаватт взлетной мощности уложить в 2 тонны или лучше. Аккумуляторы и провода тоже могут получится каким-то хайтековыми.

>Возможно меньшую скорость и сопротивление воздуха, т.к. на электрике турбины нет.

Так и камеры сгорания нет. Остался только вентилятор.

>Минус пилотов для полностью автоматического рейса.

Нет, это совсем не так просто, как кажется, иначе бы давно отказались. Слишком много нестандартного в небе, наоборот сейчас есть идея, что автоматизации слишком много.

egh0st

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

konst90

2 years ago

egh0st

2 years ago

pos4

2 years ago

millord

2 years ago

tnenergy

2 years ago

egh0st

2 years ago

tnenergy

2 years ago

theholm

2 years ago

nivanych

2 years ago

tnenergy

2 years ago

nivanych

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

zilm

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

zilm

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

tnenergy

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

Кстати, насколько я помню, в Boeing 787 Dreamliner поставили довольно много батарей для экономии топлива. У них еще были проблемы с их самовозгоранием. Удалось ли сэкономить ?

tnenergy

August 12 2018, 20:34:14 UTC 2 years ago Edited:  August 12 2018, 21:47:35 UTC

Там отказались от пневмозапуска двигателей от ВСУ, что бы отказаться от тяжёлых трубопроводов и поэтому нужны были мощные АКБ. Экономили на весе пневматики. Ну и электро - PAKS тоже вроде легче получились.

P.S. Проблемы с батареей, кстати победили, и сейчас в мире летает уже ~700 дримлайнеров - темпы производства, которые не снились СССР.

sdxr1805

2 years ago

mopexod

2 years ago

какая интересная подборка комментаторов:
-политизированный идиот
-доморощенный юморист
-неисправимый энтузиаст
И Дартаньян. Как же без дартаньянов-то

sceptikk

2 years ago

eugene_gu

2 years ago

sceptikk

2 years ago

eugene_gu

2 years ago

sceptikk

2 years ago

eugene_gu

2 years ago

sceptikk

2 years ago

eugene_gu

2 years ago

sceptikk

2 years ago

1. я говорил о совокупности двух факторов: топливо и самоуправляемость (минус зарплатный фонд пилотов)
2. считать только эшелон негоже, не зря что боинг, что airbus уже начали в R&D на плагин-гибриды с расчетом что взлет и посадка будет на электротяге а эшелон как обычно
3. заполняемости средней 100% никогда не будет
4. за 10% разницу в себестоимости авиакомпании способны на любой тяжкий грех, возможно смутило мое слово радикально, я имел ввиду максимум в 2 раза для региональных перевозок (-топливо, -пилот + места пилотов, более дешевое обслуживание и заправка техники, и тд), большим тушкам такое снижение не грозит никогда

а вообще можно было просто взять че-нибудь такое: https://www.rbc.ru/newspaper/2015/09/03/56bca2d89a7947299f72bbf0
и 26% на топливо зарубить максимум в 5 раз (вроде че то такое на легковых авто) и получается что 19% топливом максимум выкинешь
>1. я говорил о совокупности двух факторов: топливо и самоуправляемость (минус зарплатный фонд пилотов)

Пока не похоже, что бы кто-то собирался отказываться от пилотов, не смотря на то, что полная автоматизация полета в авиации появилась раньше, чем на любом другом транспорте.

>2. считать только эшелон негоже, не зря что боинг, что airbus уже начали в R&D на плагин-гибриды с расчетом что взлет и посадка будет на электротяге а эшелон как обычно

А здесь другая совершенно проблема. У самых тяговитых двигателей авиалайнеров мощность на вентиляторе 50-70 мегаватт в момент взлета. Не существует даже близко электродвигателей, которые вписались бы в массу и габариты авиадвигателей и имели бы такую мощность - там разрыв в десятки раз. Поэтому это пока все поисковые исследования, а не конкретика.

>3. заполняемости средней 100% никогда не будет

Дык я два сценария рассчитал с разной заполняемостью не просто так...

zilm

2 years ago

tnenergy

2 years ago

zilm

2 years ago

tnenergy

2 years ago

nivanych

2 years ago

alex_dragon

2 years ago

tnenergy

2 years ago

alex_dragon

2 years ago

jr0

2 years ago

nivanych

2 years ago

Вместо двигателей подвесить ракеты "Буревестник" с реакторами и дело в шляпе.
Ну разве что дело по сокращению численности населения планеты Земля. В моем посте про "буревестник" я не поленился посчитать излучение от этого реактора.

maikcg

2 years ago

tnenergy

2 years ago

А как в мире обстоят дела с компактными реакторами? Какие у них недостатки, препятствующие их использованию в авиации? Да и просто в питании удаленных населенных пунктов например? Если их смогли использовать в ракетах, что мешает применять их в других областях?

Так ведь опыты ставили и СССР и США. Получилось массивно, ведь радационная защита нужна. Оно реально. Но при аварии оно разбрызгает активные говна по территории, что не есть хорошо.

tnenergy

2 years ago

rusec

2 years ago

Vlad lukashov

2 years ago

rusec

2 years ago

john_jack

2 years ago

ichthuss

2 years ago

rusec

2 years ago

nivanych

2 years ago

Vlad lukashov

2 years ago

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal России! Подробнее о рейтинге читайте в Справке.
такая же фигня с ценой хлеба.
КАЖДУЮ весну крики долбаных хлеборобов о том как подорожал овес,тьфу соляра.
Мол помогите криворуким,тьфу,кормильцам.

а в цене хлеба соляра дай бог те же 10 % сидит,если не меньше

А вот интересно посчитать- горючка же на всех этапах производства нужна. И в комбаин, и зерно на хлебзавод привезти, и доставка конечной продукции.

271200

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

271200

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

271200

2 years ago

Иван Петрофф

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

271200

2 years ago

iv_an_ru

2 years ago

271200

2 years ago

ins0mnis

2 years ago

271200

2 years ago

КПД авиадвигателя слишком оптимистичный. Где-то 20% стоит брать.

Вопрос ещё вот в чём: самолётам с электродвигателями можно предавать электроэнергию в самолёт с земли. Батарейки будут нужны разве что для преодоления пустынь или океанов. Наиболее энергоёмкий взлёт точно можно будет решить без батареек (индукция в ВПП или токосъёмник с шины как в метро или троллейбусах).
Есть основания предположить, что с известными на сейчас принципами херчо тут выйдет ;-)

ex0_planet

2 years ago

nivanych

2 years ago

ex0_planet

2 years ago

nivanych

2 years ago

ex0_planet

2 years ago

nivanych

2 years ago

savechenkov

2 years ago

kingeugen

2 years ago

nivanych

2 years ago

siron_nsk

2 years ago

tnenergy

2 years ago

kingeugen

2 years ago

tnenergy

2 years ago

kingeugen

2 years ago

nivanych

2 years ago

kingeugen

2 years ago

nivanych

2 years ago

kingeugen

2 years ago

nivanych

2 years ago

Да это известная история: сначала обещают электросамолет, потом оказывается, что дальность полета у него мизерная, и начинают продавать идею воздушных такси. Единственная возможность для электричества в авиации (не считая беспилотников) это гибриды, ну и топливные элементы.
Выше правильно заметили, что для хоть сколько-то больших самолётов (типа магистральных) есть бааальшие проблемы с конструкцией двигателя.
Ну и энергоёмкость топливных элементов поменьше, чем топлива.

nivanych

2 years ago

affidavid

2 years ago

nivanych

2 years ago

affidavid

2 years ago

nivanych

2 years ago

affidavid

2 years ago

nivanych

2 years ago

starcat13

2 years ago

Так замечу, что сейчас есть движуха в сторону электрификации второго контура. Т.е. вместо хитровыдуманных концентрических валов - генератор с одной стороны и пачка электродвигателей с другой.
Для вашей идеи профит в том, что мы можем получить реальные авиационные электродвигатели с нужным вам соотношением мощности к массе.
В перспективе, даже если с батарейками нужного прогресса не получится, можно будет полностью развязать контуры. ТРД первого контура будет вырабатывать липистричество в идеальном с точки зрения экономики режиме, без форсажей и запредельных температур на лопатках, а за полёт будут отвечать электромоторы плюс сколько-то немножечко батареек для взлёта.
именна (ц). Вот это автор поста не понял кстати.

И еще что хорошо -- подобное решение позволяет значительно более прогрессивную компоновку, например Flying Body и прочее. Именно потому что вместо 2-4 гигантских двиглов делается 10-20 маленьких.

tnenergy

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

vanxant

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

vanxant

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

black_semargl

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

zel_dol

2 years ago

black_semargl

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

black_semargl

2 years ago

black_semargl

2 years ago

zel_dol

2 years ago

nivanych

2 years ago

zel_dol

2 years ago

nivanych

2 years ago

zel_dol

2 years ago

tnenergy

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

black_semargl

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

А если вместо батарей использовать водородный топливный элемент в качестве источника энергии?
а что если энергию брать из гвозового облака? аа?

valeryhronusov

2 years ago

vkorehovisback

2 years ago

nivanych

2 years ago

zilm

2 years ago

> Значит билет их Москвы в Анталию обойдется вам дешевле всего на 16,9 доллара, а из Парижа в Буэнос-Айрес на 96 долларов - что-то вроде меньше 10% стоимости билетов.

А Вы розничную стоимость билета брали что-ли? Надо было взять чартер и вычесть из него XX% накладных расходов и маржи авиакомпании. Подозреваю, что чартер Москва-Анталия в сезон антипика авиатраффика сильно меньше $100 стоит.
Да с чего бы это вычитать-то, кто за вас эти вычеты платить будет? Меня волнует абсолютное сокращение, та маржа, в которую придется укладывать все расходы на перевод авиации на электричество, если мы не хотим удорожания. Маржа получилась очень маленькая, из чего и вывод.

sur_kg

2 years ago

tnenergy

2 years ago

sur_kg

2 years ago

tnenergy

2 years ago

Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →

  • Английский частный термояд

    Ролик Tokamak Energy о прогрессе в 2020. Если коротко, то сделали криогенику для охлаждения (медных) магнитов, что бы увеличить доступный ток и/или…

  • ИТЭР: большое движение

    Последние неделели для проекта ИТЭР отметились несколькими впечатляющими достижениями, не смотря на мировую обстановку войны с короновирусом и…

  • Как и зачем работают открытые ловушки, часть 2

    Продолжение, начало здесь. Следующий метод — многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько…