Авиационная отрасль стремительно движется в сторону более чистых и экологичных вариантов полетов, уделяя особое внимание самолетам с электрическим двигателем. В то время как для многих основным выбором были батареи, поиск альтернатив, таких как водород и биотопливо, тоже активизируется. Компании изучают потенциал литий-ионных батарей для полетов на короткие расстояния, а другие отваживаются на гибридные модели, сочетающие батареи и водородные двигатели. Отрасль сталкивается с такими проблемами, как вес, дальность полета и энергоэффективность, но будущее электрических полетов является многообещающим, хоть и поднимает критические вопросы.
Ключевые моменты, которые нужно знать:
Авиационная отрасль, несомненно, изменила наш образ жизни и работы, обеспечив доступные путешествия в любую точку планеты. Тем не менее, такой массовый доступ к авиаперелетам обходится дорого, как с точки зрения окружающей среды, так и цены билетов. Сжигание ископаемого топлива приводит к большим выбросам CO2, способствуя изменению климата, стоимость топлива в последние годы растет в геометрической прогрессии, что делает авиаперелеты более дорогими.
Электрические самолеты, или электромобили, могут стать решением этой дилеммы, поскольку они не выбрасывают загрязняющих веществ или парниковых газов, а их более низкие эксплуатационные расходы могут помочь снизить стоимость путешествий. Но, несмотря на все свои преимущества, электротранспорт сталкивается с многочисленными проблемами, которые препятствуют его широкому внедрению.
Плотность энергии: основное препятствие для внедрения электрических самолетов
Безусловно, первым серьезным препятствием является низкая плотность энергии по сравнению с ископаемым топливом. Литиевые батареи, основной источник энергии, далеко не так энергоемки, как реактивное топливо, а это означает, что для обеспечения электротранспорту приличного запаса хода требуются массивные батареи. Такой большой размер батареи неизбежно увеличивает вес судна, снижая его эффективность и тем самым ограничивая его способность перевозить пассажиров и грузы.
Большая масса электротранспорта также делает его неэффективным для транспортировки грузов. Грузовые самолеты являются важнейшим компонентом цепочки поставок, а их способность перевозить большие объемы товаров на огромные расстояния делает их незаменимыми для мировой торговли. Тем не менее, электросамолеты не смогут обеспечить такой же уровень обслуживания из-за их проблем с плотностью энергии и большого веса, а это означает, что они будут жизнеспособны только в качестве небольших пассажирских самолетов.
Высокая стоимость аккумуляторов также представляет собой серьезную проблему для крупномасштабных внедрений. В то время как небольшие пассажирские самолеты могут позволить себе роскошь заряда аккумулятора, грузовые самолеты просто не могут позволить себе большие размеры аккумуляторов, необходимые для обеспечения им приличного запаса хода.
В целом, очевидно, что проблемы, с которыми сталкиваются электросамолеты, препятствуют их использованию в крупных масштабах, но развитие технологий может сделать их нормой в пассажирских транспортных применениях. Если плотность энергии батарей удастся увеличить, сделав их более легкими и эффективными, самолеты можно будет использовать и для грузов, обеспечивая более безопасное, дешевое и экологичное будущее для авиационной отрасли.
Инженерные задачи в области мощных электрических систем для авиации
Инженеры также сталкиваются со значительными проблемами при работе с мощными электрическими системами на больших высотах, и потребность в высоких напряжениях для эффективного питания двигателей является ключевым фактором для будущих конструкций самолетов. Например, Ноттингемский университет работает над решением этих проблем, разрабатывая модульный привод для 12-фазных двигателей в прототипе водородного силового агрегата. Интеграция электрических силовых установок в авиационную отрасль сопряжена как с возможностями, так и с проблемами. Разработка гибридных моделей и достижения в области аккумуляторных технологий сигнализируют о переходе к более экологичному будущему для авиации. Путь к более чистым и экологичным вариантам полетов сложен, и игроки отрасли изучают различные решения для снижения углеродного следа и улучшения окружающей среды.
Будущее авиации: водородные и электрические двигатели
Инженеры с нетерпением ждут развития аккумуляторных технологий, поскольку это позволит проектировать более чистые и экологичные самолеты. Развитие водородной инфраструктуры также имеет ключевое значение, поскольку это позволит широко использовать самолеты с водородным двигателем, предлагая чистую и эффективную альтернативу традиционным ископаемым видам топлива. Интеграция возобновляемых источников энергии для производства водорода и зарядки аккумуляторов является важным шагом на пути к сокращению углеродного следа электрической авиации, и инженеры изучают инновационные способы использования возобновляемых источников энергии. Важнейшую роль будут играть стандарты регулирования и безопасности, так как разработка и гармонизация международных стандартов обеспечит безопасную и эффективную эксплуатацию электрической авиации.
Источник: https://www.electropages.com/blog/2024/09/electric-flight-steps-on-the-gas
Пьезоэлектрический резонатор бьёт рекорды КПД преобразования постоянного тока
Компания CEA-Leti усовершенствовала свои предыдущие инновации в области преобразования электрической энергии с использованием пьезоэлектрических резонаторов и создала двухмостовой пьезоэлектрический преобразователь, обеспечивающий гальваническую изоляцию без необходимости использования трансформаторов. 26.09.2024 53 0 0Новое исследование открывает путь к масштабируемым квантовым процессорам
Квантовые компьютеры кодируют и обрабатывают информацию с помощью квантовых битов, или кубитов, которые определяются двумя состояниями квантовых систем, таких как электроны или фотоны. В отличие от классических компьютеров, которые используют двоичные биты, равные либо нулю, либо единице, кубиты могут существовать в суперпозиции обоих состояний одновременно. Это уникальное свойство позволяет квантовым компьютерам выполнять определенные вычисления в геометрической прогрессии быстрее, чем даже самые мощные на сегодняшний день суперкомпьютеры. 26.09.2024 53 0 0Google поддержит стартап, целью которого является внедрение смешанной реальности в любой автомобиль, лобовое стекло или кабину самолета
Distance Technologies, финский стартап, целью которого является внедрение технологии смешанной реальности в любое лобовое стекло автомобиля или кабину самолета, привлек 10 миллионов евро (11,1 миллиона долларов) финансирования от GV, венчурного подразделения Алфавит и других инвесторов. 26.09.2024 53 0 0Гаджет для экстремального качества видео: камера Павла Ахтеля с разрешением 18,7K
Компания Sphere Entertainment, создатель светодиодного купола Sphere в Лас-Вегасе, раскрыла подробности о своей системе камер со сверхвысоким разрешением, которая используется для захвата контента для нового места проведения мероприятия. Купол, под которым уже проходили концерты U2, оснащен самым большим в мире светодиодным экраном с высоким разрешением, который обволакивает аудиторию и окружает ее для создания «полностью иммерсивной визуальной среды». Чтобы захватить контент для этого дисплея площадью 160 000 квадратных футов с разрешением 16K × 16K, собственной студией была разработана система камер Big Sky. 26.09.2024 66 0 0