直升飛機可以用電力引擎嗎?

AUTUYG


回答這個問題前,咱們先糾正一個概念,直升飛機和直升機。廣義上來說直升飛機指的是任何可以垂直起飛和降落的飛行器,這樣就包括了常見的旋翼機,也會包括哪些可以進行垂直起降的固定翼飛機;直升機就是特指我們常說的那種單旋翼飛機,比如“黑鷹”、“海豚”等等這些了。不過不需要嚴格的時候,兩種概念一樣。

接下來從兩個方面回答一下直升機使用電動發動機的問題:

1、直升機/旋翼機的動力系統效率;

直升機使用旋翼旋轉方式來產生升力以及向前、向後飛行的氣動力,雖然旋翼槳葉升力產生機理和固定翼飛機類似,但是具體到氣動效率上來說還是遠遠低於固定翼飛機。這是所有旋翼飛行器最大的缺陷之處,通俗的說,旋翼飛機實現搭載1kg向前飛行1米所消耗的能量要比固定翼飛機大得多。

在這種情況下,如果採用電池作為動力源,那麼就會面臨兩個方面的工程問題:第一、目前即使是最強的電池其能量密度也遠遠低於燃油;第二、電池的重量在飛行過程中幾乎不變,而燃油動力系統在飛行過程中是不斷的減少,這對於飛行性能是極其有利的。

2、直升機動力系統目前使用情況;

目前的直升機動力系統使用情況來看,主要集中在三類:

第一、渦軸發動機+航空煤油,這是所有軍用直升機、高性能通航直升機、民用直升機普遍採用的動力模式,可見這種動力方式還是相當可靠的。

第二、活塞發動機+普通高標號民用汽油,這種動力模式主要集中在一些通航領域的小型直升機,比如“蚊子”單座直升機、R44羅賓遜直升機等。採用活塞發動機這種方式,主要考慮到通航領域的維修性、可靠性和低成本。

第三、電動發動機+電池,這種方式幾乎都是在一些直升機航模、無人機甚至玩具領域中最為常見。主要是因為這些產品對於成本和重量都比較敏感,對於性能和可靠性不是很在意。

——問題就回答到這裡了——

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(圖片來自互聯網公開圖片,如侵則刪。)


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載人直升機目前還是不行的,航模和無人機已經廣泛的使用電動機作為動力輸出,這裡主要的原因還是在於電池的自重和能量密度無法滿足飛行的需求。即便我們從電動汽車上也能看出來燃燒效率只有30-40%的內燃機一箱幾十公斤的汽油就可以驅動汽車行駛500公里左右,而電動汽車差不多接近1噸重的鋰電池也只能驅動汽車在理想狀態下行駛300公里左右。

那麼換做是飛機要克服地球引力的作用需要更大的能量和續航時間就顯得根本不可行了。拿航模來說,這些年電池技術也沒有什麼本質性的提升。過去我裝一臺自重2-3公斤的航拍機,使用4S 5200mah鋰電池續航時間也不過就7-8分鐘。後來大疆開發出了續航可以到20-30分鐘的消費級無人機,但並不是電池技術有突破,而是飛行器的重量因為集成化變得更輕的緣故。

所以電池驅動的電動機來說質量越輕效率和續航更強,但即便是這樣如果對於載人飛機電力驅動續航20-30分鐘來說還是太短,而且對於飛機來說電池過多重量過重對飛行安全是很不利的,更別說冬季寒冷狀態下電池的續航進一步縮短,對於電動汽車來說只是少開一些路,對於飛機來說就是人命關天的安全問題。載人飛機目前採用電力驅動還並不太可行,這也是你會發現沒有補貼的老年代步車比有補貼的電動汽車要普及得多的原因之一。


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首先,電力是完全可以做直升機引擎的。但為什麼又沒有去用呢?從下面幾點考慮:

1、想要直升機騰空飛起,要非常大的升力。

升力來自於螺旋槳的高速傳動,使螺旋槳面上方壓強小,下方壓強大,產生了升力就飛起來。這麼一來,螺旋槳的轉速要多高才能飛起來?這又得要多少電量能把螺旋槳轉子驅動得那麼快?

2、沒有那麼多地方用來儲存電量。

上面所說飛機飛起來耗電極其快,也沒有那麼多地方存夠一整個形成的電量。高速旋轉需要大電流,說不定飛完一大半,就沒電了。

3、無論怎樣,都會產生聲音。

產生的噪音不會像燒油機那一搬嘈雜,而是一種較為平滑的聲音。

4、電流的輸出不會很穩定。

上面說了,電量消耗會很快。假設電量充足,我覺得電池補電會很不及時,所以用電的話,我認為也不太安全。你們覺得呢?

再說說有優點吧。

1、可以驅動轉子高速旋轉,但是要消耗大量電。

2、要是不想真直升機轉子轉速那麼快的話,到是真的可以可以實現靜音旋轉。

所以,還是轟油的直升機好一點。

以上內容全靠我的理解,如果有很多錯誤點的話,還請大家點出。


虛擬飛行員小鑫


可以,玩具


愛因斯坦也是民科二


可以,飛機引擎中。電的扭力大。比燃油的提升速度更快,噪音更小,但是續航不行,而且充電時間要遠遠大於加油時間,有次飛行拉力賽,人家加滿油直接飛完全程,我還得中途換電池,最後兜裡電池都不夠了,也沒飛完全程…


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