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飛機能用電飛行嗎?

小飛機本來就有電動飛機,無人機就更不用說了。客機的話,目前來看還是很難實現的,用電量太大,目前的電池容量遠遠不足。

首先,飛機是依靠氣動性能飛行的。這點類似於船隻航行於水面,不同的是,當飛機速度達不到足夠要求時,不但可能導致飛行高度達不到,還有可能升力抵消不了重力而掉下來。

而飛機主要動力源就是發動機,依靠燃燒航空煤油,轉化熱能為動能。那麼現在如果你要用電力飛行,也需要有足夠的前推力。也就是說你要用足夠的電力來帶動發動機葉片旋轉,產生巨大的吸力和向後的推力。

以官方公布的數據來看吧,波音787飛機,由於發動機減少了引氣系統,減少了35%的發動機功率損耗。也就是說,如果飛機空調、機翼防冰、設備冷卻等都用電動的,最終節省了35%的發動機引氣消耗。

那麼這35%的引氣最後需要消耗多少電呢?787飛機由於不用引氣,加裝了三個發電機,最終六個發電機,發電功率1500KVA左右。這樣才能勉強夠的上飛機消耗,包括電剎車、電空調、電防冰、電液冷卻計算機、客艙設施用電等。

以這樣來推算的話,其中1000KVA的電力是因為不用引氣額外消耗的。這樣算的話,三相電乘以cosΦ也就是0.8,也就是800KW。除以35%,那麼發動機功率如果不考慮效能問題的話,應該不低於2285KW。

那麼整架飛機所需電力是2285+1500*0.8=3485KW。這個功率消耗可是不小的。

飛機上有兩組電瓶,很先進的鋰離子電池,一組八塊,一組28.5公斤,合計供電32V,供電150A一小時。計算電池功率的話就是150*1*32=2400W。費那麼大勁,當初還因為過熱起火,最後57公斤東西2400W。

按照上述計算波音787飛機飛行兩小時,需要6970KW電,需要2904個現在飛機裝的成對電池。所需重量大約是165537千克,165噸左右,飛機最大起飛重量才219噸,空重111噸。光裝這些電池都不夠了,別說載客和載貨了。

這還不算把32V直流電轉換成235V交流電、115V交流電中間的損耗。

總結,除非電池有極大的發展,指望現在的電池容量,別指望能運用在客機上了。再重複一下,小飛機和無人機有不少電動的,就不再說了。

對了,還忘記算了一點,現在貌似787飛機的電瓶為了防止燃燒影響其他部件,又加裝了厚重的外殼,一個電瓶估計得有40公斤左右了。那麼實際結果大約要232噸左右。

至於用發動機發電,再用電動機帶動發動機葉片旋轉,這樣能源來迴轉換,只會更加浪費。

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