¿Qué tan viables son los aviones eléctricos?

Answer 1

Funcionan, pero no tan bien como los aviones propulsados ​​por combustibles fósiles.

El problema es que los combustibles fósiles son casi el combustible químico perfecto. Son lo más densos en energía que puedes obtener sin volverse explosivo. Las baterías aún pesan más por unidad de energía entregada. Incluso si pudieran coincidir con los combustibles fósiles, el peso de los combustibles fósiles desaparece a medida que se usa, mientras que la batería sigue siendo un peso constante cuando se agota.

Alternativamente, si no usa baterías, podría usar células solares. Esto tiene dos problemas.

1. ¿Qué haces en la noche (todavía necesitas una batería bastante grande)
2. Las células solares tampoco son particularmente densas en energía. Las alas y la parte trasera de un avión no son tanto bienes raíces. Estamos hablando de baja potencia y baja velocidad.

La conclusión a la que llego es que la electricidad más pesada que el vuelo aéreo es bastante posible, pero no particularmente práctica.

Más ligero que el vuelo aéreo, sin embargo, es una propuesta totalmente diferente.

Los más ligeros que los globos de aire realmente tienen un problema con el uso de combustibles fósiles: no pueden permanecer flotantes neutros y quemar combustibles fósiles al mismo tiempo. Se vuelven demasiado ligeros y, a menos que ventiles un precioso gas de elevación, flotarás y serás incapaz de aterrizar.

La mayoría de los dirigibles solucionan esto siendo más pesados ​​que el aire, y luego usan la potencia del motor para crear la broca que aún necesitan para despegar. El peso constante de la batería es realmente una ventaja porque puede mantenerse con precisión neutral flotante. Cuando se considera que las naves más livianas que las aéreas tienen una demanda de energía mínima y una gran cantidad de bienes raíces en la parte superior para las células solares, la electricidad tiene mucho sentido.

La razón por la que los vehículos aéreos no son tan populares (además del Hindenburg, que podríamos evitar estos días, incluso si hubiéramos llenado los dirigibles con hidrógeno) es porque son lentos . El Hindenburg fue 80 MPH / 130 KPH. Los modernos aviones de línea son siete veces más rápidos.

Answer 2

Los aviones eléctricos pequeños están aquí ahora y como la “energía específica” (energía por unidad de peso) de las baterías mejora constantemente, los aviones eléctricos serán comercialmente viables, en primer lugar, para vuelos de corto alcance y luego para vuelos de mediano alcance.

los Pipistrel Alpha Electro es un avión de entrenamiento biplaza que puede permanecer en el aire por hasta una hora y recargarse en menos de una hora, o cambiar la batería en minutos. Dado que el Alpha Electro es eficiente y se dice que la electricidad representa el 10% del costo del combustible, la afirmación es que el Alpha Electro reduce considerablemente el costo de aprender a volar.

Siemens está trabajando en una gama de tecnologías para vuelos eléctricos comerciales, que incluyen motores eléctricos más ligeros y baterías. Airbus produjo un prototipo de ventilador E de 2 plazas con tecnología de tren de propulsión de Siemens (motor, batería, controlador) y anunció que estaría disponible comercialmente como una versión de 4 plazas. Sin embargo, en 2017, Airbus canceló este plan, diciendo que la tecnología se había quedado obsoleta y no era adecuada para el desarrollo continuo, prefiriendo concentrarse en el esperado mercado para aviones eléctricos de corto recorrido en 2030.

Las predicciones de una tecnología de batería más liviana (es decir, una mayor energía específica medida en Wh / kg) están haciendo que los productores de aeronaves se interesen mucho en los aviones eléctricos de corto recorrido en el marco de tiempo de 2030. A Wh es un Watt-hour y 1000 Wh es un kWh (kilovatios-hora), que es la unidad normal en la que se mide la electricidad doméstica y equivale a 3,6 MJ (megajulios).

EasyJet y Wright Electric esperan que los aviones eléctricos de corta distancia para vuelos de menos de 2 horas sean viables en 10 años y están trabajando juntos para desarrollar tecnologías adecuadas. Elon Musk, de Tesla, ha dicho que tomará 20 años desarrollar una tecnología de batería adecuada para aviones eléctricos de medio alcance comerciales capaces de volar desde California a Nueva York.

Las mejoras en la energía específica de la batería aumentan el peso útil y el rango de los aviones eléctricos. Los paquetes de baterías utilizados para volar Solar Impulse II alrededor del mundo en paneles solares tenían una energía específica de 260 Wh / kg . La compañía de baterías de Bosch, Seeo, afirma haber producido prototipos de baterías con 350 Wh / kg , con un objetivo futuro de 400 Wh / kg . Tecnologías más avanzadas, como zinc-aire, litio-aire y, posiblemente, aluminio-aire podrían proporcionar energías específicas significativamente más altas que estas, pero tomará algún tiempo encontrar formas de solucionar los problemas actuales asociados con ellas.

Por el contrario, el combustible para aviones tiene 10 veces la energía específica, y tiene la ventaja de que se quema para que el avión se vuelva más ligero a medida que avanza el vuelo, aunque es más costoso que la electricidad y también produce emisiones de dióxido de carbono no deseadas.

Una parte significativa de la energía requerida por un vuelo se utiliza para ascender a una altura de crucero eficiente, pero una vez que el aire es más delgado, la gravedad ya se ha superado, y la potencia requerida para un vuelo rápido es mucho menor. Esto significa que una vez que las baterías son lo suficientemente buenas para que un avión alcance una altitud de crucero comercial, las mejoras adicionales en la energía específica de la batería llevan a mejoras significativas en el alcance.

Hay sugerencias de que la potencia podría transmitirse a los planos ascendentes para que las baterías puedan permanecer completamente cargadas hasta que el avión alcance la altitud de crucero. Si esto es en última instancia práctico queda por ver. Pero si es así, esto claramente proporcionaría un aumento significativo en el alcance del vuelo eléctrico comercial.

El peso de los motores eléctricos se está reduciendo significativamente y los diseñadores están considerando cómo construir marcos de aire livianos. Ambos factores permitirán llevar más baterías, mejorando la gama de aviones eléctricos.

En resumen, los aviones eléctricos pequeños son viables ahora, e incluso tienen algunas ventajas, aunque la elección es actualmente muy limitada. Los aviones eléctricos comerciales de corto alcance y luego de alcance medio están bajo investigación. El gran factor que determina la escala de tiempo para su introducción es el éxito de los esfuerzos para reducir el peso de las baterías y los paquetes de baterías, lo que se traduce directamente en rangos mejorados.

Answer 3

Las baterías son pesadas por su capacidad de transporte de potencia (medida en KWH por libra), por lo que se escucha que las aeronaves con motor autónomo tienen mucha velocidad, capacidad o alcance.

Eso significa que la energía debe ser creada sobre la marcha por así decirlo. Se ha hecho utilizando paneles solares en la parte superior de las alas y el fuselaje, pero el área no es ilimitada, por lo que solo se pueden obtener cantidades limitadas de energía, incluso durante el día y ninguna por la noche.

Se están realizando algunas investigaciones y desarrollos para aviones livianos que usan paneles solares y motores eléctricos y baterías para mantener a los aviones no tripulados en el aire por tiempo indefinido. Estos podrían estar equipados con equipo de vigilancia y equipo de comunicaciones para servir como reemplazo de los satélites espaciales. Volarían a grandes altitudes como 50,000 pies y volarían en figuras perezosas 8 o círculos sobre el área de servicio y se intercambiarían periódicamente con reemplazos para servicio, actualizaciones y reparaciones. Incluso si escalar a la altitud requiriera el reemplazo las 24 horas … La velocidad de ascenso no sería crítica y estaría por encima del mal tiempo y la capa de nubes, lo que brindaría una exposición solar diurna constante y una navegación clara, por así decirlo.

Answer 4

Veamos…

Diversión casera

De Europa

(sopló sus baterías porque era solo un récord de velocidad (para electricidad… para que sepa que ya se hizo antes) a 201 mph en vuelo nivelado …)

Locura (locura PELIGROSA …) de los alemanes.

Probablemente la mejor configuración para la tecnología eléctrica de hoy. Es un motorglider.

Otra que puedas comprar (creo que las están vendiendo). Fíjate en el ala casi como el ala …

Esta ha existido por años.

¡El monstruo de dos cabezas está vivo! Y 4 personas pueden montar en ella. Sí, otro planeador.

Answer 5

Un pequeño avión con energía solar, el “Impulso Solar” despegó hace unas semanas de San Francisco. Un plano solar a escala comercial probablemente no sea factible; incluso si los paneles solares fueran 100% eficientes, no podrían proporcionar suficiente energía al avión. Sin embargo, un avión a batería podría potencialmente existir. Todavía se necesita mucha I + D para descubrir cómo aumentar la densidad de potencia de las baterías lo suficiente como para hacer funcionar un avión comercial durante todo el vuelo. Los automóviles eléctricos actuales solo se pueden conducir durante aproximadamente una hora antes de necesitar una recarga.