소음 및 연료 소비 감소 : 미국에서는 공군 용 하이브리드 여객기가 등장

29

미국의 발명가들은 새로운 모델의 초 현대식 항공기를 계속 실험하고 있습니다. 이 모델 중 하나는 최근 미 공군 연구소를 도입했습니다.

우선 6 년 2020 월 XNUMX 일, 플로리다 항공 올랜도에서 미국 항공 및 우주 공학 연구소의 SciTech 포럼 및 전시회가 열렸습니다. 그것은 실험적인 여객기의 모델을 제시했는데, 발명가들은 분산 된 움직임을 가진 개념적 차량이라고 부릅니다.



가스 터빈 설계


새로운 디자인은 미 공군 사령관들에게 높이 평가되었습니다. 그들은이 모델이 짧은 이륙 가능성을 가진 새로운화물 항공기의 프로토 타입이 될 수 있다고 주장한다. 또한 군에 따르면 전기 팬을위한 에너지를 생산하는 가스 터빈을 통해 연료를 절약 할 수있는 능력이 가장 중요합니다.

공군 연구소에서 도입 한 하이브리드 모델은 Empirical Systems Aerospace, Inc.에서 개발 한 설계와 매우 유사합니다. 또는 ESAero. 이 회사는 2003 년에 설립되었으며 거의 ​​20 년 동안 외부 날개를 따라 설치된 가스 터빈을 사용하여 발전기에 전력을 공급하는 항공기 개념을 홍보 해 왔습니다.

ESAero가 개발 한 새로운 여객기의 기본 개념을 통해 연비를 높이고 환경 오염을 줄일 수 있습니다. 2016 년부터이 회사는 X-57A Maxwell을위한 전기 프로젝트를 개발해 왔으며, 이는 Tecnam P2006T의 설계를 근본적으로 반복합니다.


X-57A에는 각 날개에 XNUMX 개의 작은 팬과 각 날개에 하나씩 XNUMX 개의 큰 전동 나사가 있습니다. 엔지니어는 소형 팬이 이륙 중에 충분한 양의 리프트를 제공 할 수 있지만 비행 중에는 꺼질 것이며, 두 개의 대형 프로펠러 만이 전방 스러스트를 제공 할 것이라고 생각합니다.

미국 항공에 하이브리드 항공기의 새로운 개념이 얼마나 유용합니까


미 공군 사령부는 비행 거리가 길고 연비가 높은 새로운화물 항공기가 항공 운항의 효율성을 향상시키는 훌륭한 솔루션이 될 것이라고 확신합니다. 우선, 그것은 장거리 항공 운송 비용을 감소시킬 것이며, 이는 미군이 전 세계에서 군사 작전을 수행하는 상황에서 특히 중요합니다.

또한 소음 수준을 줄이면 적 항공 방어를위한 새로운 수송 항공기의 취약성이 줄어들 것이며, 이는 또한 미군에게 매우 중요한 성과 인 것 같습니다.

새로운 설계는 항공기의 이륙 및 착륙 조건이 양호한 개발 된 비행장 인프라에 접근 할 수없는 영역에 최적입니다. 예를 들어, 지리적 지역과 기후 조건이 어려운 전쟁 지역이나 외진 지역에 대해 이야기 할 수 있습니다.

우리는 공군의 현대화가 현재 미국 지도부에 의해 국군 정책의 최우선 순위 중 하나로 간주된다고 생각합니다. 공군은 해군과 함께 공군이기 때문에 미국과 국경에서 멀리 떨어진 곳에서 행동 할 수있는 기회를 제공하기 때문입니다.

29 댓글
정보
독자 여러분, 출판물에 대한 의견을 남기려면 로그인.
  1. +1
    10 1 월 2020 15 : 04
    네, 자동 회전 모드에서도 6 개의 프로펠러-NIKHRENA는 항력, 즉 연료 소비에 영향을주지 않습니다! 지금까지이 아이디어는 폭발 한 Starliner에 의해 조립 된 Hyperloop 및 야외 큰 망치와 동등하게 보입니다. 그. 또 다른 "기적의 진공 청소기"
    1. +3
      10 1 월 2020 17 : 25
      제품 견적 : Uhu
      예, 자동 회전 모드에서도 6 개의 프로펠러
      회 전자 자동 회전을 견인 나사 페더와 혼동했으며이 모드에서는 저항이 최소입니다.
      1. -3
        10 1 월 2020 21 : 11
        나는 지상이다. 이마에 저항력이 있습니까?
        1. 0
          10 1 월 2020 21 : 14
          물론 최소한이지만 블레이드가 스트림 가장자리로 상승합니다.
      2. -3
        10 1 월 2020 21 : 47
        나도 알다시피, 나는 지상에 대해 알고 있습니다. 전단지가 아닙니다. 그리고 가능하다면-더 자세하게? 느낌-차이점은 자동 회전에 무엇을 넣습니까? 정면과 연료의 문제. 내가 어디 틀렸어?
        1. 0
          11 1 월 2020 02 : 06
          인용구 : "wikipedia"
          조임 -프로펠러 자동 회전을 방지하는 위치에서 조절 가능한 피치의 프로펠러 블레이드의 회전 (항공기 비행 중)

          제품 견적 : Uhu
          정면과 연료의 문제. 내가 어디 틀렸어?

          연료 소비는 항력뿐만 아니라 다른 많은 매개 변수의 영향을받습니다. 일부 항공기 (및 일부 비행 노선)에서이 매개 변수는 연료 소비의 가장 큰 원인입니다.
          예를 들어, 로터가 장착 된 항공기 (예 : 헬리콥터), 연료의 일부가 제동에 소비되는 경우, 자동차가 앞바퀴를 앞뒤로 돌리고 뒷바퀴를 뒤로 돌리고 앞바퀴가 조금 더 빠르게 회전한다는 사실 때문에 앞쪽으로 운전하는 것과 같습니다. 프로펠러, 수평 속도가 높고 프로펠러의 직경이 클수록 제동에 소비되는 연료의 비율이 커집니다.
          비행기로 돌아 가면 이륙 / 착륙 중에 연료 소비가 증가하고 유용한 견인력을 얻지 않고 많은 연료가 비워집니다.이 문제는 하이브리드를 사용하여 해결할 것을 제안합니다. 일부 항공기 (예 : 단거리 운송)에 2 대가 아닌 4 대의 엔진을 설치하여 동일한 문제를 해결할 수 있습니다.이 모델에서는 비행 속도를 제한하고 효율이 높을 때 더 낮은 매개 변수에서 SU를 작동하여 비용을 절감 할 수 있습니다. 엔진 수명 및 유지 보수.
          ps 일반적으로 "모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다."
          1. -3
            11 1 월 2020 03 : 17
            제품 견적 : ProkletyiPirat
            ps 일반적으로 "모든 것이 그렇게 단순하지는 않습니다."

            윙크하는
        2. 0
          11 1 월 2020 04 : 39
          글쎄, 크리스마스 트리, 검색 엔진에서 깃털과 자동 회전을 망치면 그 차이는 비디오에서 즉시 볼 수 있습니다. 즉, 자동 회전 (즉, 낙하산이라고 할 수 있지만 정확하지는 않습니다)은 엔진이 들어오는 공기 흐름에서 꺼져있을 때 헬리콥터 로터의 회전 모드로 최대 저항을 생성하고 헬리콥터와 승무원의 구조를 보장합니다. 반대로, 느낌은 견인 나사 날 (당김 또는 밀림)의 저항을 최소로 돌리는 반면 나사는 거의 회전하지 않습니다.
          1. 0
            11 1 월 2020 09 : 25
            인용문 : Vladimir_2U
            자동 회전 ... 헬리콥터와 승무원의 구조를 보장하기 위해.

            이 진술은 특히 오늘날의 헬리콥터에서 피스톤 (ICE) -SU 시대와 가스 터빈 -SU의 새벽에 기어 박스가 자주 고장 나 그 결과 추력이 사라졌지 만 동시에 메인 로터와 안정화 장치 사이의 관계는 매우 과장되었습니다. 나사 "자동 회전을 사용했습니다. 그러나 오늘날 역학은 더 안정적이며 단단한 연결이 없으며 모든 사고로 인해 항공기가 회전하고 통제되지 않은 추락이 발생하며 수평 변위에서도 결과적으로 자동 회전으로 인한 구조가 작동하지 않습니다. 누군가 나에게 동의하지 않을 수 있으며, 그런 사람들을 위해 나는 자동 회전이 최근 수십 년 동안 항공기와 승무원을 구하는 데 언제, 어디서, 어떻게 도움이되었는지에 대한 정보를 검색하고 여기로 보낼 것을 제안합니다. 예를 들어 그러한 정보를 찾을 수 없었습니다.
            1. 0
              11 1 월 2020 09 : 53
              제품 견적 : ProkletyiPirat
              이 진술은 특히 오늘날의 헬리콥터에서 매우 과장되었습니다.

              그러나이 모드가 적용되었습니다.
              일반적으로, 자동 회전은 유용한 현상이며, 비행기와 헬리콥터 모두 조종사가 비상 모드를 반복적으로 (그리고 성공적으로!-) 사용했기 때문에 유용한 현상입니다. 가장 긴 강하는 프랑스 헬리콥터 Aerospatiale SA.315B Lama의 자동 회전으로 알려져 있으며, 1972 년 Jean Boulet 조종사가 수행했습니다. 기록 비행 중에는 12440m의 고도에 도달 한 후 헬리콥터 엔진이 비정상적으로 멈췄습니다. 착륙은 안전하고 부드럽게 이루어졌다.

              더 중요한 것은 자동 회전과 페더 링의 차이점을 분석하는 것입니다.
              제품 견적 : ProkletyiPirat
              그러나 오늘날에는 역학이 더 안정적이며 확실한 연결이 없습니다.
              정말? Mi-8 또는 UH-60에서도 하드 연결이 없습니까?
    2. +2
      10 1 월 2020 17 : 54
      Starliner는 폭발하지 않았으며 아무도 망치로 수집하지 않았습니다. 윙크하는
      1. 0
        11 1 월 2020 01 : 38
        Ugushenka는 관심이 없으며, 그는 만세입니다.
  2. +6
    10 1 월 2020 15 : 04
    또 다른 "영구 모바일". 열 에너지를 기계 에너지로 변환하는 추가 단계는 시스템의 효율성을 증가시킵니다! 뭐
    1. +2
      10 1 월 2020 16 : 06
      제품 견적 : 아마추어
      시스템 효율을 높입니다!

      낮춘다 ..
      1. 0
        10 1 월 2020 16 : 53
        물론 낮아집니다. 풍자에 사로 잡히지 않았습니까? 웃는 머리가 긁혔습니다.
  3. +4
    10 1 월 2020 15 : 23
    항공기는 LIAB 내부에 설치된 에너지를 항공기 부피의 약 70 %를 차지합니다. 그들은 지상 네트워크와 비행중인 태양 전지 패널에서 충전 할 수 있습니다. 한 번의 충전으로 재충전하지 않고도 기체는 160km까지 비행 할 수 있습니다. 배터리에는 한계가 있기 때문에 먼 거리에서는 의심의 여지가 있습니다.
    그것은 소형 원자로가 들어온 때입니다. 그런 다음 또 다른 대화입니다.
    첫 번째 승객 d. Greta.
  4. +3
    10 1 월 2020 15 : 24
    미래는 ...하지만 평소와 같이 현실에는 할 일이 없습니다.
  5. +2
    10 1 월 2020 16 : 30
    그것들은 계속해서 비어있는 것에서 비어있는 것까지-큰 직경, 작은 것입니다. 그러나 마음은 기술이 흐름의 밀도를 제어하기에 충분하지 않습니다.
    1. +3
      10 1 월 2020 17 : 30
      그리다 소프
      정상적인 인간 언어를 했습니까? 하나...
  6. +3
    10 1 월 2020 17 : 46
    호기심을 위해 :
    “Tecnam P2006T에 의해 수정 된 X-57은 날개의 선단에 프로펠러를 구동하는 14 개의 전기 모터를 갖춘 전기 항공기가 될 것입니다. 이륙 및 착륙시에는 14 개의 전기 모터가 모두 사용되며 크루즈 동안에는 160 개의 외부 모터 만 사용됩니다. 추가 엔진으로 생성 된 날개 위의 추가 공기 흐름은 더 많은 리프트를 생성하여 날개를 좁힐 수 있습니다. 비행기는 두 사람을 수용합니다. 비행 거리는 57km이며 최대 비행 시간은 약 282 시간입니다. X-113의 설계자들은 경 비행기가 XNUMXkm / h의 속도로 비행하는 데 필요한 에너지를 XNUMX 배나 줄이려고합니다. 피스톤 엔진에서 배터리 엔진으로 전환 할 때 XNUMX 배 감소해야합니다. 분산 추력은 항공기 엔진의 수와 크기를 증가시킵니다. 전기 모터는 동등한 출력의 제트 엔진보다 훨씬 작고 가볍습니다. 이를 통해 더 수익성이 높은 다른 장소에 배치 할 수 있습니다. 이 경우 엔진은 날개를 따라 더 높게 설치되고 분배되어야하며 그 아래에 매달리지 않아야합니다. 날개 위에 설치된 프로펠러. 저속에서 날개의 공기 흐름을 증가시켜 리프트를 증가시킵니다. 리프트가 증가하면 더 짧은 활주로에서 작업 할 수 있습니다. 이러한 날개는 교체 된 날개 너비의 XNUMX/XNUMX에 불과하므로 무게와 연료 비용이 줄어 듭니다. 경 비행기의 일반적인 날개는 실속을 방지하기 위해 상대적으로 큽니다 (날개가 충분한 리프트를 제공 할 수없는 경우 낮은 비행 속도에서 발생). 큰 날개는 과도한 항력을 생성하기 때문에 순항 속도에 효과적이지 않습니다. 날개는 순항에 최적화되며, 모터는 저속 마구간으로부터 보호하고 XNUMXkm / h의 소형 항공기 표준에 도달합니다.
    이제 재미있는 부분 :
    각 프로펠러의 속도는 독립적으로 조정될 수 있으며, 바람의 돌풍과 같은 비행 조건에 대처하기 위해 날개의 기류 패턴을 변경할 수 있습니다. 순항 비행 중에 동체에 더 가까운 프로펠러를 뒤로 접 으면 항력이 더욱 줄어들어 날개 끝쪽으로 이동하여 항공기를 이동할 수 있습니다. 이러한 항공기는 비행 중 배기 가스가 없으며 소음이 적고 작동 비용이 약 30 % 감소합니다. 순항 효율은 3,5-5 배 증가 할 것으로 예상됩니다. "
    1. +1
      10 1 월 2020 20 : 54
      블레이드의 작은 반경으로 돌아 오는 것이 더 에너지 효율적이라는 것을 확신 시키려고 노력하십시오. 우리는 먼저 현대 터빈과 나사 및 회전하는 로터가 파괴되는 놀라운 속도로 터빈 모델을 제작했습니다. 당연히 적절한 회전 반경과 속도로. 또한 공기 흐름이 소음을 발생시키지 않아야한다는 사실에 초점을 두었습니다.
      1. +2
        10 1 월 2020 21 : 44
        저는 전문가가 아닙니다. NASA-예.
        기사에서 :
        “엔지니어들은 작은 팬이 이륙 중에 충분한 양의 리프트를 제공 할 수 있지만 비행 중에는 꺼질 것이며 두 개의 대형 프로펠러 만이 전진 력을 제공 할 것이라고 믿고 있습니다. "
        1. +2
          11 1 월 2020 11 : 26
          분명히 공역은 활력 적으로 활동하는 매체이며 끊임없이 물리적 매개 변수를 변경하고 있음을 상기 할 가치가 있습니다. 따라서이 환경에서 비행에 대한 환상을 만들어서는 안됩니다. 이륙 횟수와 착륙 횟수를 원하는 경우입니다.
    2. 0
      14 1 월 2020 20 : 13
      "추가 엔진에 의해 생성 된 날개 위의 추가 공기 흐름은 큰 양력을 생성합니다 ..."-물론 Coanda 효과와이를 사용하는 직렬 항공기에 대해 들어 본 사람은 아무도 없습니다.
      "전기 모터는 동등한 제트 엔진보다 훨씬 작고 가볍습니다." -네, "바디 키트"와 에너지 원없이 엔진 만 가져 가면 .. 그렇지 않으면 1000 마력의 용량을 가진 피스톤 내연 기관도 있습니다. 4 시간 비행 용 연료 (AN-2)와 함께 사용하면 동일한 비행 시간 동안 리튬 이온 배터리를 사용하는 전기 모터보다 훨씬 가볍습니다. 나는 그가 그런 "배터리"를 공중으로 들어 올릴 수 있을지 의심 스럽다 ..
      한 가지 현명한 아이디어는 날개 윗면의 다른 부분을 분리하여 날개의 양력 제어를 차별화하는 것입니다. 그러나 크루즈 모드에서 날개 위의 엔진 "배터리"의 저항은 모든 이점을 무효화 할 것 같습니다.
      요컨대, 엔지니어링 및 기술 수준은 80 년대 후반의 "Young Technician"잡지로 소년들이 자신의 아이디어를 잡지에 보내는 섹션입니다. 더 현명하고 구현 된 아이디어가 종종 있었지만.
  7. 0
    10 1 월 2020 20 : 06
    무의미한 말. AIAA는 탄탄한 사무실이며, 여기에서 깃발 아래에있는 항공기 모델 서클의 젊은 유치원 그룹이 활동하고 있습니다.
    외부 날개를 따라 설치된 가스 터빈을 사용하여 발전기에 전력을 공급합니다.

    그리고 가스 터빈이 어떻게 회전할까요?
    1. +1
      10 1 월 2020 21 : 53
      행운을 빕니다:
      https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-109.html
  8. +1
    10 1 월 2020 20 : 30
    미국인들이 비용 절감에 대해 이야기하고 있다면 비용이 매우 비쌉니다.
  9. 0
    14 1 월 2020 01 : 47
    전기 운동으로의 전환은 점진적이고 필요한 단계입니다. 그러나 나사는 전기 모터의 팬 부하입니다. 표준 솔루션을 사용하면 높은 수준의 전류 및 손실로 인해 작은 크기가 필요할 때 냉각 문제가 발생합니다. 초전도체를 사용하면 에너지 효율이 급격히 증가하지만 급격히 증가하지는 않지만 부분적으로 만 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 모든 것이 그녀 때문에 시작됩니다. 일반적으로 사회의 발전과 자연에 대한 친절한 태도를 결정하기 때문입니다. 가장 급진적 인 솔루션은 전기 추진 시스템에 대한 기존의 접근 방식에서 벗어나지 만 자체 기술을 갖춘 차세대 전기 모터가 필요합니다. 이것에 대한 전제 조건이 있습니다-Maxwell의 방정식에 포함되어 있지만 다른 표현 형식으로 확장되었습니다. 이것을 확인하거나 반박하기 위해서는 악마가 자세하게 말한 것처럼 실험적인 연구가 필요합니다. 따라서 시작하는 것은 당신에게 달려 있습니다.
  10. 0
    14 1 월 2020 19 : 12
    이 전체 카누조차도 Rostislav Alekseev의 Caspian Monster와 함께 "Eaglet"과 매우 유사합니다. 현대 기술의 사용으로 만-더 이상 ..