Водометный электро двигатель: Электро водометный двигатель своими руками

Сверхлёгкий подвесной водомётный лодочный мотор СТАЛКЕР

Это самый лёгкий и самый компактный из серийно выпускаемых лодочных моторов в мире!

Серийно выпускается с марта 2005 года!

 

	Двигатель	32,6 куб. см, 2-х такт­ный, США
	Выходная мощность (кВт/об/мин)	1,2/6500
	Зажигание	Электронное
	Максимальная скорость (км/час)	8 — 11 (зависит от типа лодки)
	Охлаждение	Воздушное, принуди­тельное
	Вес (сухой) (кг)	5
	Размеры (ДхШхВ) (мм)	260х240х650
	Объем бензобака (л)	0,9
	Расход топлива (л/час)	~ 0,8
	Рекомендуемый бензин	АИ-92
	Розничная цена (руб)	от 23000  (Уточняйте!)

Водомет предназначен для установки на лодки с высотой транца от 250 до 450 мм, как с жестким, так и с мягким корпусом, байдарки, а также на надувные лодки, не имеющие транца.

Особенность мотора заключается в том, что он может использоваться как в пресных, так и в солёных водоемах с глубиной не менее 4 cм. Конструкция глушителя обеспечивает умеренный уровень шума. Конструкция мотора максимально уп­рощена. Его эксплуатация не требует специальных навыков.

Подвесной водомётный мотор может использоваться как насос для перекачки воды и других не агрессивных жидкостей.

 

Гидрореактивный движитель или Электрический «водомет»

Роман Барский

28 марта 2021, 05:05

Не так далек тот день, когда любое судно, большое или малое, при желании, можно будет модернизировать в электрическое.  Для этого достаточно будет установить подвесные гидрореактивные движители, с питанием от аккумуляторов.

Электрический водомет —  это двигатель и силовая установка: два в одном устройстве проект итальянского стартапа DeepSpeed. Сконструирован он аналогично ободному двигателю: только лопасти прикреплены не к центральной ступице, а к ободу корпуса, вода же протекает через середину.

Если сравнить DeepSpeed с гребными винтами и обычными водометами, то преимущества очевидны. Во-первых, механические потери при ее работе практически сведены к нулю: нет шестерен, валов или универсальных шарниров, передающих мощность от двигателя к приводу, а только пара проводов, проводящих ток от батарей.

Во-вторых, компактный и легкий корпус, который весит всего 75 кг (без аккумуляторной батареи) занимает гораздо меньше места, чем двигатель и топливный бак. В-третьих, в отличие от гребного винта, эффективность которого снижается с увеличением скорости движения из-за кавитации и потерь, в DeepSpeed за счет мощной энергии струи повышается эффективность и энерговооруженность лодок.

DeepSpeed объединяет водометную турбину, аккумуляторную батарею и электронику управления, а также систему получения энергии на борту. Таким образом, Sealence планирует выпускать комплекты силовых установок для модернизации судов, оборудованных бензиновыми или дизельными двигателями.

Бизнес-история «гидроводомета» родилась летом 2007 года из, казалось бы, шутки. Именно тогда спортивная моторная лодка Вильяма Гоббо – нынешнего CEO и идейного лидера стартапа – вышла из строя. Счет 20000 евро на ремонт старого 8-цилиндрового двигателя США, который пришел по электронной почте, озадачил. «На эти деньги, — пошутил Вильям в разговоре друзьями, — я лучше установлю электродвигатель и сэкономлю на бензине».

 

 

Чуть позже, загоревшись идеей, он сделал компьютерную модель установки, а первый рабочий прототип увидел свет в 2010 году.

Но только в 2016 году идея получила научное подтверждение и стала реальной. К проекту подключился Эрнесто Беннини — один из крупнейших в мире специалистов по гидродинамике и реактивным двигателям.

Прототип DeepSpeed 2021 года похож на корпус реактивного авиационного мотора, поскольку, как и турбовентиляторный двигатель, он спроектирован, чтобы направлять воду (а не воздух) в переднюю часть, ускоряя ее через меньшее выпускное сопло. Вращающиеся лопасти одноступенчатого рабочего колеса создают тягу, обеспечивая большую скорость при меньших энергопотерях на высоких оборотах.

 

Чем быстрее движется лодка, тем больше воды подается в водомет, повышая его общую эффективность. Поскольку двигатель с водометным движителем расположен снаружи корпуса, а не внутри него, снижается уровень шума и вибрации, передаваемых не корпус. Кроме того, для такого устройства не требуется дополнительная система охлаждения – его эффективность обеспечивает набегающий поток воды.

Некоторые производители лодок уже рассматривают варианты установки реактивных движителей DeepSpeed на вновь разрабатываемые или на существующие конструкции лодок при их модернизации.

Amer Yachts и Scanner Marine еще в апреле 2020 объявили, что работают над установкой электрических гидроактивных двигателей DeepSpeed на их Envy 710 RIB.

Малозаметные стратегические бомбардировщики Нортроп В-2А «Спирит» на базе 509-го авиакрыла Уайтмен в Миссури
Фото: https://www.taringa.net/posts/imagenes/18143532/Northrop-Grumman-B-2-Spirit-Mix-de-fotos.html

Новая силовая установка DeepSpeed DS-780 мощностью 680 л.с. и крутящим моментом 1500 Н • м.имеет пиковую мощность тяги, которая эквивалентна достаточно «прожорливому» двигателю внутреннего сгорания. Ожидается, что модель будет максимально эффективна в диапазоне скоростей от 16 до 26 узлов на полуглиссирующих корпусах яхт. Другая мощная, но меньшая по размерам силовая установка DS-420 предназначена для быстрых лодок с ожидаемой номинальной мощностью – 300 л.с., и крутящим моментом- 560 Н • м.

В перспективе Sealence планирует вывести на рынок полный пакет гибридных и электрических силовых установок, с модульной системой литий-ионных батарей, солнечными панелями, дизельным резервным генератором питания и расширенной линейкой движителей DeepSpeed, управляемых через Smartbox. На сегодняшний день – это лодки длиной от 9 до 24 метров.

 

 

Рассказ о проекте DeepSpeed будет неполным, если не упомянуть историю о том, как стартап нашел 3 миллионов евро инвестиций. На краудфандинговой площадке в два этапа были собраны средства необходимые для запуска стартапа. Успех впечатляет и его легко объяснить. Итальянские инженеры представили интересный и реальный работающий проект. Уважение вызывают научные изыскания команды, постоянное тестирование стартапа и совершенствование продукта, который выпускается частной фирмой без особой господдержки.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

Каяк для рыбалки JetAngler с водомётным двигателем мощностью 17,5 л.с.

4-х тактный мотор каяка для рыбалки с замкнутым контуром охлаждения не зависит от чистоты забортной воды, а его движитель оснащён резаком для травы.

Интересную концепцию каяка для рыбалки JetAngler длиной 3,6 и шириной 0,96 м, рассчитанного на 2-х рыболовов и загрузку до 180 кг разработали в компании Aquanami. Наряду с достаточно высокой мореходностью и прекрасной остойчивостью, новинка отличается встроенным водомётным движителем с мотором мощностью 17,5 л.с., который обеспечивает судну хорошую проходимость по мелководью на глубинах более 10 см. Кокпит судна оборудован центральной консолью с джойстиком для управления, а также снабжён двумя сиденьями, держателями для удилищ и различными отсеками, в том числе выполненными в герметичном исполнении, для хранения снастей, снаряжения и пойманного улова. Сухой вес такого рыболовного каяка составляет 113 кг.

Каяк для рыбалки JetAngler длиной 3,6, шириной 0,96 м рассчитан на 2 рыболовов (загрузку 180 кг) и проходимость по мелководью на глубинах более 10 см.

Каяк JetAngler идеально подходит для рыбалки на мелководных водоёмах, а в камуфляжном исполнении – для охоты на утку и гуся. Водомётный двигатель с электрическим стартером позволяет такому судну перемещать двоих человек со скоростью более 40 км/час, а интегрированный топливный бак ёмкостью 14 литров обеспечивает запас хода до 65 км. Ещё одной особенностью данной концепции является использование в конструкции вместо весел педального привода. Тем самым, такое плавсредство предоставляет современному рыболову значительные возможности по исследованию заболоченных участков водоёмов, а также по поиску новых заповедных уловистых мест, причём, обеспечивает возможность рыбачить там, где до этого ещё никого не было.

Каждый каяк для рыбалки от компании Aquanami изготовляется на основе корпуса из стекловолокна с использованием пенополистирола. Такая комбинация современных материалов позволяет получить оптимальное соотношение прочности судна к его весу. Для обеспечения непотопляемости каяка JetAngler используется EPS пенопласт с закрытыми ячейками, который не впитывает воду. 4-х тактный бензиновый мотор с объёмом 300 см3 с низким уровнем шума и замкнутым контуром охлаждения не зависит от качества и чистоты забортной воды, а его водомётный движитель внутри оснащён специально разработанным резаком для сорной травы, который снижает на нет возможность негативного воздействия от неё на поток воды.

Кокпит каяка для рыбалки JetAngler оборудован центральной консолью с джойстиком управления, а маневрирование таким судном требует определённых навыков.Наряду с достаточно с прекрасной остойчивостью, каяк для рыбалки JetAngler отличается встроенным водомётным движителем с мотором мощностью 17,5 л.с.

Компания Aquanami была основана заядлым рыболовом, любителем водных путешествий и изобретателем Майком Руи (Mike Rui). В 2005 году он построил свой первый каяк для рыбалки с электрическим приводом и получил главный приз за технические инновации на выставке Miami Boat Show. С тех пор его разработки постоянно совершенствуются. Если вы заядлый рыбак или охотник на водоплавающих, то рыболовное судно JetAngler с водомётным двигателем, разработанное для мелководных спокойных и относительно спокойных водоёмов может стать для многих оптимальным выбором. Такая лодка достаточна мала, чтобы скрыть ваше местонахождение и, наряду с этим, достаточно функциональна и комфортна для двоих, уже не говоря о том, что на отдыхе её можно использовать для увлекательного катания всей семьёй.

Сайт производителя: www.aquanami.com.au
Страна: Австралия

Типы и особенности движителей катеров — правильный выбор движителя

Движитель катера − узел, отвечающий за преобразование работы двигателя в работу, направленную на преодоление судном силы сопротивления воды. Выбор движителя – одна из самых сложных задач в процессе создания проекта катера.

Основные современные типы движителей катеров следующие:

• гребной винт;
•  водомёт;
• угловая поворотная колонка;
• винторулевая колонка

Тип — Гребной винт

Самый распространенный тип движителя. С момента его изобретения было осуществлено множество усовершенствований. Изобретатели меняли их размеры, формы контура и сечений лопастей и т.д.  В основу работы гребных винтов положен принцип гидродинамического крыла. При рассмотрении сечения лопастей можно увидеть их крыловидную форму. Движитель размещается на ступичной составляющей силового узла. Он устанавливается таким образом, чтобы задняя часть составляла угол атаки с вектором общей скорости водного потока.

На поверхности-нагнетателе при начале вращательного движения гребного винта давление увеличивается, а на передней − уменьшается. Из-за разницы показателей давления происходит возникновение силы. Составляющие этой силы отвечают за создание упора для винта и крутящего момента, преодоление которого входит в задачи движителя судна.

Скоростные водомётные движители

Водометные движители: этот тип — единственно  возможное решение для использования на мелких водоемах и замусоренных водах. Водометы необходимы там, где быстроходное судно должно беспрепятственно двигаться по мелководью. Они повышают его возможности использования, более безопасны в эксплуатации. Преимуществом этого типа является и то, что благодаря такому движителю катер на ходу может подойти к необорудованному берегу, а затем сняться с него за счет обратной струи, которая гонит воду под корпус.

Водомёты часто устанавливаются на катера российского производства. Их работа базируется на реактивном действии струи воды, которая выбрасывается под высоким давлением. Это решение позволяет судам из алюминия, стали проходить по мелководью. В отличие от других видов у водометных движителей отсутствует вероятность поломки или деформации при контакте с дном.

Схема движителя ВД-05

Конструктивно он представляет собой импеллер, помещённый в корпус небольшой длины. Вода засасывается, выбрасывается в зоне кормы, за счёт чего образуется движущая сила. Если нужно организовать движение задним ходом, забор жидкости выполняется в противоположном направлении. Возможно механическое и гидравлическое управление.

В нашем каталоге:

СКОРОСТНОЙ ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ ВД-01 Водоизмещение катера: от 1,5 до 3,5 т.

СКОРОСТНОЙ ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ ВД-03 Водоизмещение катера от 3,5 до 5,5 т.

Угловая поворотная колонка для катеров и лодок

Если сравнивать типы движителей катеров российского производства, то этот вариант тоже имеет свои плюсы. Мотор помещён в отдельный отсек, что увеличивает полезную площадь судна. Благодаря особенностям конструкции и использования системы подъема колонки у катера появляется возможность проходить в зонах мелководья.

Дополнительный плюс − небольшое количество компонентов, что положительно влияет на КПД и показатель скорости.

Универсальный тип движителя — Винторулевая колонка

Винторулевые колонки (ВРК) эксплуатируются на буксирах всех видов, используются там, где в первую очередь важна тяга в разных направлениях. Она представляет собой гребной винт, установленный на поворотной конструкции, что обеспечивает судну отличную маневренность, стабильность хода и точное позиционирование при швартовке. Данный тип движителей становится  отличным вариантом для судов, где большое внимание уделяется оптимальному использованию имеющейся мощности.

Винторулевая колонка — ДВИЖИТЕЛЬ — ВРК-250

Схема ДВИЖИТЕЛЯ — ВРК-250

Для того, чтобы движитель типа ВРК имел высокую эффективность и был экономичным, его конструкция постоянно совершенствуется. Наша страна находится сразу в нескольких климатических зонах, и именно данная разновидность движителей подходит для эксплуатации как в умеренных, так и экстремальных погодных условиях (соответствуют современным нормам ледового класса). Немаловажным является и то, что в районах с узкими реками важна максимальная маневренность, именно здесь они будут практически незаменимыми.

Каяк с водометом — особенности и достоинства каяка

Достоинства и особенности каяков с водометом.

Каждый любитель активного отдыха с особым трепетом подходят к выбору того или иного плавательного средства. Это связано с тем, что от того, насколько правильно будет сделан выбор, зависит удобство дальнейшего занятия своим любимым делом. В последнее время все чаще можно встретить каяки, которые оснащены моторами – это и не удивительно, ведь если есть возможность, то почему бы и не попробовать.

Помимо традиционных лодочных моторов, достаточно часто для этих целей используют водометы – двигатель, у которого движущая сила образуется в результате выталкиваемой струи воды. Это достаточно действенный способ, который позволяет каяку плыть самостоятельно – у туриста нет необходимости активно работать веслами, чтобы преодолеть большие расстояния. Каяк с водометом имеет ряд преимуществ перед традиционными моторными каяками – но обо всем поговорим подробнее чуть ниже.

Наш онлайн магазин предлагает Вам большой ассортимент плавательных средств от ведущих отечественных и мировых производителей по привлекательной стоимости. Достаточно ознакомиться с нашим каталогом, и оформить заказ – в результате Вы получите качественный каяк, который прослужит Вам верой и правдой на протяжении долгого времени.

Каяк с водометом: достоинства

Как уже говорилось, использование двигателя-водомета для передвижения каяка по воде имеет ряд достоинств. К ним смело можно отнести следующее:

· Безопасность – использование двигателя с водометом гораздо безопаснее, чем винт. Особенно этот факт играет важную роль в том случае, если при прогулке по воде будут находиться люди в воде – именно подобного рода мотор используют и спасательные службы на пляжах. Помимо этого, водомет можно не глушить и каяк останется управляемым – его перезапуск на больших оборотах не потребуется.

· Удобство управления плавательным средством. Использование водомета позволяет байдарке хорошо маневрировать – у Вас получится развернуть судно на радиусе размеров самого плавательного средства. В том случае, если появилась необходимость экстренной остановки, то достаточно повернуть ручку управления в обратную сторону – сделать это на других типах моторов не представляется возможным.

· Универсальность использования. Как показывает практика, каяк с водометом может проплыть даже в тех местах, где мелководье – подобным похвастаться винтовой двигатель не может.

Таким образом, можно увидеть большое количество причин, чтобы сделать выбор в пользу мотора с водометом. Наш онлайн магазин с радостью готов Вам помочь – наши специалисты готовы ответить на все вопросы, которые Вас интересуют!

Монтаж водомета на каяк: особенности

Движение плавательного средства при помощи водомета имеет ряд характерных особенностей – поэтому существуют определенные и специфические требования к установке. В первую очередь, необходимо определиться, для каких целей каяк с водометом будет использоваться – от этого на самом деле зависит многое при установке мотора.

Каяк подходит для того, чтобы установить водомет – он имеет жесткое днище, что является важнейшим условием его использования. Стоит сразу же сказать, что подобного рода двигатель стоит несколько дороже, чем традиционные моторы с винтом – поэтому важно все продумать на начальном этапе. Если решение уже принято, и Вы решили установить на свою байдарку водомет, то можно приступать непосредственно к выбору подходящего оборудования.

Стоит отметить, что водометы именно для каяков стали только недавно появляться на рынке – поэтому их ассортимент не столь велик, как хотелось бы. Но, как показывает практика, можно подобрать мотор-водомет для каяка и среди тех, которые предназначены для лодок – только нужно обращать на мощность и прочие эксплуатационные характеристики.

Наш онлайн магазин – это уникальный проект, который позволяет любителям активного отдыха на воде в любой точке России приобрести качественные плавательные каяки на все случаи жизни – для прогулки, спусков по рекам или для рыбалки. Мы ориентированы на клиента, поэтому реализуем современные модели каяков и байдарок высокого качества и по привлекательной стоимости! 

ТОП 5 лучших Jet board по версии motosurfing.com

Джетборд лучшее изобретение для тоскующих по волнам и хорошей погоде серферов. Радикальное решение пришло в голову инженерам компании PowerSki, и было нацелено на модернизацию стандартных досок для водного вида спорта при помощи реактивных моторов. Сегодня чудо изобретения применяется в большинстве крупных серф-компаний. Благодаря этому райдер может практиковать свои навыки в любом просторном водоеме без волн и буксировщиков.

Увлечение JetBoard пока нельзя назвать массовым, оно только набирает обороты. Но охватывая все большие массы серфингистов, реактивные борды смогут обойти по популярности обычные, несмотря на высокую цену.

Наши эксперты изучили лучшие доски с мотором и составили топ Jet boards.

Лучшая новая модель чешского производства 2021 года. Компании наконец-то удалось уйти от ДВС и создать первую доску на электрическом двигателе с самоохлаждением и высоким крутящим моментом. При этом, джет сохранил все лучшие качества своих предшественников: маневренность, энергичность, прочность, легкую управляемость и безопасность. К достоинствам добавились экологичность и бесшумность.

Преимущества Electric:

• мощный съемный аккумулятор, обеспечивающий самый большой период катания на максимальных режимах– 35 минут
• быстрая зарядка -2,5 часа
• двойные крепления для ног, подходящие одновременно правшам и левшам
• турбо режим, помогает за считанные секунды достичь 50 км/ч
• углеводородный корпус позволит эксплуатировать мотосерф в самых суровых условиях
• легкий вес – 32 кг
• запатентованные плавники FCS, которые легко установить и снять по надобности

Динамичная электродоска шведской компании Awake. Отличная прочная конструкция из карбонового материала подарит незабываемые впечатления в любом водоеме. Dодометный двигатель дает быстрый разгон до 50 км/ч за 4 секунды. Поэтому приступать к крутым маневрам можно безотлагательно. Модель имеет несколько режимов движения, что подстраивает серфинг под райдера любого уровня.

Преимущества RAVIK S:

• водометный электродвигатель, мощностью 11 кВт дает возможность быстро разогнаться
• максимально развиваемая скорость – 56 км/ч
• аккумуляторы на 40 минут катания с быстрой подзарядкой
• карбоновое покрытие защитит в экстремальных условиях использования
• автоматическое отключение двигателя и батареи при перегреве или падении райдера

Популярный джет, осуществляющий движение при помощи двух водометных двигателей. Конструкция не имеет аналогов на представленном рынке. Высокая цена полностью оправдывает качество и возможности мотосерфа. Заявленная мощность позволит катать тяжелых райдеров весом более 90 кг, при этом сохранять маневренность и высокую скорость. Доска оснащена 2-я аккумуляторами и зарядными устройствами, дистанционным контроллером и креплением для ног.

Преимущества Carver X

• аккумуляторы держат заряд 45 минут на максимальных оборотах
• беспроводное управление режимами катания
• 5 режимов оптимально подходящих для любого уровня владения доской
• развивает скорость до 44 км/ч
• мощный электродвигатель 10 кВт

Спортивный серф японского производства с подводным крылом. Это первый электрофоил, позволяющий парить над водой с максимальным комфортом и безопасностью. Разработчики проработали размеры корпуса, благодаря чему стартовать можно сразу стоя на ногах, а не лежа как на аналогичных моделях.  Водонепроницаемое и ударопрочное покрытие сохранит борд на долгие годы в первозданном качестве. Модель универсальная и подойдет как для любого уровня подготовки, так и для разных видов серфинга.

Преимущества E-takuma

• уникальная система охлаждения Watair Cool, эффективно работающая в воде и на суше.
• аккумуляторы Samsung 48V/35А, емкости которого хватит на 80 минут
• портативный пульт управления с режимами TURBO и круиз-контроль
• разгон до 34 км/ч

Универсальная доска, подстраивающаяся под любой уровень навыков и любой водоем. Она станет отличным спутником на длительные спокойные прогулки и динамичные поездки. Оснащена беспроводным контроллером, что делает управление интуитивно понятным. Легко прокатит тяжелых райдеров с весом свыше 130 кг, сохраняя при этом максимальную силу.

Преимущества Freeride:

• модульная конструкция, позволяющая подобрать наиболее оптимальный заряд аккумулятора и мощность двигателя
• скоростные показатели колеблются от 43 до 56 км/ч, в зависимость от комплектации
• батарей с зарядом на 25 минут и 45 минут
• мощный бесшумный водометный двигатель
• выносливая прочная конструкция

На сайте Motosurfing Вы можете ознакомиться с параметрами серфбордов с моторами подробнее. Наш шоу-рум предоставляет возможность примерить и подобрать по индивидуальным параметрам лучший джет

Как выбрать электрический лодочный мотор?

Среди владельцев моторных лодок достаточно распространено мнение о том, что использование электрических моторов – это недостаточно эффективное решение, которое совсем не подходит для настоящей, крупной рыбалки. Нужно сразу же возразить на все аргументы поклонников бензиновых моторов, что электрические варианты двигателей ни на что не годятся. Электродвигатели уже давно не уступают по своим характеристикам бензиновым аналогам. Необходимо понимать, что электрические вариации моторов предназначаются немного для других целей.

Такое сравнение напоминает попытку сопоставить топор вместе с ножом – что из этого лучше? Однозначно, топор будет более мощным инструментом, однако, для мелких работ, требующих точности все же лучше воспользоваться ножом. Примерно такая же ситуация и с электромоторами для лодок. Это точный инструмент, который позволит аккуратно маневрировать на поверхности воды, при этом не вызывая излишнего шума. Конечно, уровень мощности будет намного меньше, нежели таковой у бензиновых установок. Так же электрические версии будут отличаться тихоходностью. Из негативных сторон следует отметить, что электродвигатели не рекомендуется применять при сильном ветре или течении, а также необходимость частой подзарядки аккумулятора.

А вот преимущества кроются исключительно в тишине электрических двигателей. Они настолько тихие, что можно безо всяких усилий подойти на лодке к «окуневому котлу», при этом не испугав рыбу. Электромотор – тонкий инструмент, позволяющий выбрать подходящую для конкретного вида рыбы скорость, без риска спугнуть ее громкими звуками. Или, например, бьющий жерех, который испугается даже звука весел – электромотор поможет без труда подкрасться к нему. А если вы заядлый охотник, то электромотор в лодке позволит близко подобраться к уткам, отдыхающим в камышах. Большим плюсом станет то, что не будет необходимости возить в лодке запас горючего. Электрический двигатель отличается своим небольшим воздействием на экологию, позволяя не загрязнять природу. Если вы по-настоящему понимающий рыбак, то нет смысла в споре о недостатках бензиновых и электрических двигателей. Зато имеет смысл оснастить свою лодку сразу двумя моторами – мощным бензиновым и тихим электрическим. Это позволит не остаться без улова при любой ситуации.

Оставим эмоции и разберемся в конкретных сферах применения электрических лодочных моторов – когда он действительно необходим, что он представляет из себя, а также как выбрать правильную модель среди большого ассортимента, представленного в нашем магазине.

Для каких целей применяется электрический мотор на лодках?

В иностранном языке для моторов такого типа укоренилось название «trollingengine», что переводится на русский, как троллинговый мотор. Уже исходя из названия можно сделать вывод, что основная сфера применения – это рыбалка. При этом он будет полезен не только при организации ловли «на дорожку», с его помощью также удобно ловить на спиннинг. С использованием электродвигателя будет удобно рыбачить в небольших заливах, где нужно двигаться медленно. Если планируете ловить в отвес, но присутствует ветер, то такой двигатель позволит встать на одну точку без использования якоря. Кроме того, электродвигатель прекрасно покажет себя на участках водоема с бурной растительностью, там, где трудно передвигаться на веслах.

Первоочередной сферой применения электрических моторов может стать рыбалка в условиях спокойного течения на небольших водоемах (маленькие озера, водохранилища, заливы и т.д.). Электрический двигатель используется, как правило, в паре с бензиновым, чтобы обеспечить возможность выбора, в зависимости от изменяющихся условий на воде. Электродвигателя хватит для того, чтобы справляться с лодкой или катером с общей массой 1,2 тонны. Если лодка значительно меньше, то можно оставить электродвигатель единственным вариантом. Ну и, разумеется, электродвигатель станет прекрасным шансом не прибегать к весельной тяге.

Основные преимущества

• Масса электродвигателя невысокая, для исполнения в максимальной мощности она не будет превышать 10-11 килограммов;
• Уровень шума минимальный, за счет чего движение лодки не будет пугать рыбу;
• Пуск плавный и очень быстрый;
• Высокий уровень маневренности и управляемости;
• Эффективен при наличии многочисленных отмелей;
• Отличается слабой способностью собирать водоросли на винте;
• Не требует дорогого обслуживания;
• В зимний период не требует специальных консервационных мероприятий и подготовки;
• Отличается малыми габаритами, не занимает много места при транспортировке;
• Стоимость электродвигателя и аккумулятора примерно в 2 раза меньше, чем у аналогичного бензинового варианта.

Некоторые минусы

• Невысокий запас хода. Опытом эксплуатации таких двигателей определено, что одной зарядки аккумулятора хватит примерно на 1,5-2 дня активной рыбалки;
• Небольшая скорость передвижения, которая как правило, ограничена 6-8 км/ч;
• Отсутствие достаточной мощности для движения в условиях сильного течения или серьезных порывов ветра.

Эти недостатки имеют место быть только в том случае, если электрический двигатель применяется, как единственный на лодке. Если же он будет использоваться в паре с бензиновым, то указанных недостатков просто не будет существовать.

Как устроен электрический мотор

Электрический двигатель для лодки отличается своей надежностью и долговечностью. Почему же это возможно? Все это из-за того, что конструкция отличается своей простотой, да настолько, что поломаться в конструкции просто нечему.

На верхней части двигателя располагаются электронные системы для управления, при помощи которых можно контролировать скорость вращения винта или переключать его в реверс. Такой румпель обычно дополнительно комплектуется рукоятью телескопической конструкции, что позволит настроить длину индивидуально.

Нижняя часть состоит собственно из электрического двигателя, который устанавливается непосредственно на нал винта лодки. Единственные детали мотора, которые могут износиться – это графитовые щетки, которые достаточно легко меняются даже без специального опыта.

Для соединения между блоком управления и электродвигателем применяется специальная нога-штанга, которая часто выполняется из композитных материалов (как, например, в электромоторах производства Mercury Motorguide). Она отличается хорошим уровнем пружинистости, что позволит избежать поломок даже в случае столкновения с подводным препятствием.

Еще один нюанс, который касается электрических двигателей – это легкость регулировки на необходимую глубину. Это реализовано посредством опускания или подъема специальной скользящей штанги. Это будет очень удобно, если на пути встретится отмель или заросли водорослей.

Гребной винт

Обычно, в описаниях популярных электрических лодочных двигателей, можно встретить упоминание о том, что они имеют винт, состоящий из двух лопастей, чрезвычайно устойчивый к наматыванию водорослей и травы. На самом деле, трава, конечно же будет собираться на лопастях, но этот процесс будет куда менее выражен, чем для бензиновых моторов.

Система управления

Для электрических двигателей обычно предусматриваются два варианта управления – ножной или ручной.

Ручной вариант сходен с таковым для стандартных бензиновых двигателей подвесного типа – поворот направления румпелем, взаимодействие с вращающейся ручкой газа позволяет добавлять или уменьшать ход (переключать скорость работы мотора). Если предусмотрено управление через механизм вариатора, то скорость будет увеличиваться плавно без рывков и щелчков. Важное отличие от бензиновых двигателей – отсутствие необходимости заводить, достаточно просто включить мотор и начать движение.

Более интересная конструкция для электрических моторов, которые оборудованы ножным механизмом управления. Повороты, а также регулировка скорости будет выполняться ногой при помощи педалей. Несмотря на кажущуюся сложность, с таким управлением легко освоиться. Преимущество тут одно – за счет свободных рук открывается больше возможностей для рыбалки, например, со спиннингом.

Установка на плавсредство

Для того, чтобы оборудовать лодку электромотором, не потребуется каких-то специальных технических средств. Установка допускается даже на лодки с самой простой конструкцией. Имеется также возможность установки и на надувные лодки, но нужен специальный навесной транец.

Если на лодке уже есть бензиновый двигатель, то электрический мотор может быть установлен рядом с основным, либо же в противоположной позиции – на корме. Для крепления на носовой части есть модели со специальными адаптерами.

Как выбрать требуемую мощность

Если вы выбираете электрический двигатель для лодки впервые, то можете быть удивлены тем фактом, что мощность обозначается не в привычных лошадиных силах, в развиваемом тяговом усилии. Эта традиция была заложена компаниями-производителями из США, где тяга электрического мотора обозначалась в фунтах. Если упростить, то для понимания этой величины можно воспользоваться рычажными весами (кантор, безмен), которые фиксируются с одной стороны к лодке, а с другой к неподвижной опоре. Электродвигатель активируется, уровень мощности выставляется на максимум. Значение на безмене в килограммах и будет искомым тяговым усилием этой модели электродвигателя.

В некоторых случаях, производители и вовсе отказываются от характеристики «тяговое усилие», не указывая его в паспорте мотора. Вместо этого они пишут максимальную массу лодки, которую данная модель сможет сдвинуть с места. Чтобы определить вес для данной характеристики, необходимо взять массу плавстредства, прибавить к нему вес аккумуляторной батареи с мотором, собственную массу тела, а также вес всего снаряжения. От этого значения и нужно исходить при выборе мотора.

Если же производитель указал в характеристиках к мотору только «тягу» в килограммах или фунтах, то при выборе воспользуйтесь таблицей ниже (она составлена из расчета, что 1 фунт равняется 0,454 килограммам).

Максимальный снаряженный вес лодки, кг	500	600	700	800	100	1200
Необходимая тяга, кг	13,6	15,4	16,8	18,1	20,4	25,0
Необходимая тяга, lb (фунты)	30	34	37	40	45	55

Необходимо отметить, что при использовании способа с таблицей можно получить только приблизительный уровень мощности электродвигателя. Реальный же показатель будет зависеть от таких параметров, как размер лодки, ее обводов, типа винта, схемы размещения массивных объектов внутри, а также от внешних условий на водоеме. Рекомендуем заложить определенный резерв по мощности.

Мощность мотора и скорость движения

При рассмотрении данной характеристики, снова станет очевидным, что электрические версии отличаются от бензиновых моторов. Применение электромотора на лодке обеспечивает движение только по типу водоизмещения, перемещение глиссированием на них невозможно. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при значительном увеличении мощности электромотора, развиваемая лодкой скорость

не будет серьезно увеличиваться. Если рассмотреть среднюю лодку, оборудованную электрическим типом двигателя, то ее скорость не превысит 6-9 км/час. Если увеличить мощность электродвигателя в 1,5-2 раза, то это даст прирост в скорости всего на 2-4 км/час. Использовать такой тип привода для «марша» нецелесообразно, поскольку он создан совершенно для иных задач.

Скорость, время, расстояние…

Для демонстрации возможностей электродвигателя, произведем замеры скорости на конкретной пластиковой лодке. Ее длина составит 3300 мм, установленная модель электромотора – WaterSnake FWT 30TH. Чтобы определить запас хода, необходимо разделить емкость аккумуляторной батареи (значение в А*ч) на потребление тока на максимуме возможностей мотора. Если передача будет ниже, то потребление тока тоже снизится, а запас хода возрастет.

Передача	1-я	2-я	3-я	4-я	5-я
Развиваемая корость, км/ч	2,6	3,2	3,8	4,4	5,6
Максимальное время в движении, час	11	8	6	5	2,5
Максимальное пройденное расстояние, км	27	25,6	22,8	22	14

В приведенной таблице есть показатели рассчитанного времени в движении для нескольких вариантов передач электродвигателя, а также запас хода, который возможен при использовании аккумуляторных батарей с эффективной емкостью 75 А*ч. На два дня полноценной рыбалки должно хватить одной зарядки аккумулятора с емкостью 80-95 А*ч.

Электрореактивные двигатели могут означать, что авиаперелеты с нулевым выбросом углерода

Мы много говорим об электромобилях, и очевидно, что инженеры работают над альтернативами ископаемому топливу для наших наземных путешествий. А как насчет самолетов? В 2019 году самолеты израсходовали 18,27 миллиарда галлонов топлива. Это далеко не углеродно-нейтральный.

Вскоре мы почувствовали себя менее виноватыми из-за полета. Группа исследователей создала прототип реактивного двигателя, который может двигаться вперед, используя только электричество.Их исследование было опубликовано в AIP Advances в мае 2020 года.

Электрореактивные двигатели

Устройство, созданное исследователями из Института технологических наук при Уханьском университете в Китае, сжимает и ионизирует воздух с помощью микроволн. Затем образуется плазма, которая толкает двигатель вперед.

Главным толчком к созданию двигателя нового типа стал климатический кризис. «Мотивация нашей работы — помочь решить проблемы глобального потепления из-за того, что люди используют двигатели внутреннего сгорания на ископаемом топливе для силового оборудования, такого как автомобили и самолеты», — пояснил Джау Тан, ведущий исследователь исследования и профессор Уханьского университета. .«Наша конструкция не требует использования ископаемого топлива, и, следовательно, нет выбросов углерода, вызывающих парниковый эффект и глобальное потепление».

Принципиальная схема прототипа микроволнового воздушно-плазменного двигателя, Источник: Джау Тан и Цзюнь Ли / Институт технологических наук Уханьского университета

Сильный соперник

Прототип плазменного реактивного устройства смог поднять над поверхностью стальной шар весом 1 кг. кварцевый куб диаметром 24 миллиметра, в котором воздух под высоким давлением превращается в плазменную струю благодаря прохождению через микроволновую ионизационную камеру.Чтобы сохранить масштаб, это соответствует давлению тяги, сравнимому с реактивным двигателем коммерческого самолета.

Тан сказал: «Наши результаты показали, что такой реактивный двигатель, основанный на воздушной плазме микроволнового излучения, может быть потенциально жизнеспособной альтернативой традиционному реактивному двигателю, работающему на ископаемом топливе».

Жизненно важно, чтобы мы начали вносить изменения в то, как мы относимся к нашей планете. Количество CO2 в атмосфере достигло рекордного уровня в 2020 году, достигнув 417 частей на миллион в мае. Путешествие по воздуху является частью проблемы, которая приводит к изменению климата, поэтому этот тип двигателя может помочь замедлить это изменение в ближайшие годы.

Wright тестирует свои 2-мегаваттные электродвигатели для пассажирских самолетов — TechCrunch

Так же, как и автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность нацелена на использование электричества, но полет с двигателями с батарейным питанием — более сложное занятие, чем катание. Райт входит в число стартапов, стремящихся изменить математику и сделать электрифицированные полеты возможными в масштабах за пределами малых самолетов — а его двигатель мощностью 2 мегаватта может привести в действие первое поколение крупномасштабных пассажирских самолетов с электроприводом.

Электромобили оказались огромным успехом, но у них есть преимущество перед самолетами в том, что им не нужно создавать достаточную подъемную силу, чтобы удерживать собственную массу в воздухе. Электрические самолеты сдерживаются этой фундаментальной загадкой: вес батарей, необходимых для полета на любое расстояние с пассажирами на борту, означает, что самолет слишком тяжел для полета.

Чтобы избежать этой головоломки, главное, что нужно улучшить, — это эффективность: сколько тяги может быть создано на один ватт мощности.Поскольку уменьшение массы батарей — долгий и медленный процесс, лучше внедрять инновации другими способами: материалами, планером и, конечно же, двигателем, который в традиционных реактивных самолетах является огромным, чрезвычайно тяжелым и сложным двигателем внутреннего сгорания.

Электродвигатели обычно легче, проще и надежнее, чем двигатели, работающие на топливе, но для достижения полета вам необходимо достичь определенного уровня эффективности. В конце концов, если самолет сжигает тысячу галлонов топлива в секунду, самолет не сможет удержать количество, необходимое для взлета.Таким образом, компаниям, подобным Wright и h4x, приходится создавать электрические двигатели, которые могут производить большую тягу при том же количестве накопленной энергии.

В то время как h4x ориентирован на небольшие самолеты, которые, вероятно, будут летать раньше, основатель Wright Джефф Энглер объяснил, что если вы хотите уменьшить углеродный след аэрокосмической отрасли, вам действительно нужно начать смотреть на коммерческие пассажирские самолеты — и Райт планирует сделать такой. . К счастью, несмотря на название компании, им не нужно строить полностью с нуля.

«Мы не изобретаем заново концепцию крыла, фюзеляжа или чего-то подобного. Изменения — это то, что продвигает самолет вперед », — сказал Энглер. Он сравнил это с электромобилями в том, что большая часть автомобиля не меняется, когда вы едете на электричестве, в основном те части, которые в принципе работали одинаково в течение столетия. Тем не менее, интегрировать новую двигательную установку в самолет нетривиально.

Двигатель

Райта — это двигатель мощностью 2 мегаватта, который выдает мощность, эквивалентную 2700 лошадиным силам, при эффективности около 10 киловатт на килограмм.«Это самый мощный двигатель, разработанный в 2 раза для аэрокосмической промышленности, и он значительно легче, чем что-либо еще», — сказал Энглер.

Легкость достигается благодаря переработке с нуля с использованием подхода с использованием постоянных магнитов и «агрессивной тепловой стратегии», — пояснил он. Более высокое напряжение, чем обычно используется в аэрокосмических целях, и соответствующая система изоляции позволяют двигателю достичь уровня мощности и эффективности, необходимого для запуска большого самолета в полет.

Кредиты изображений: Wright

Wright заботится о том, чтобы его двигатели могли использоваться в модернизированных самолетах, но он также работает над собственным самолетом с признанными производителями планеров. Этот первый корабль будет гибридным электрическим, сочетающим легкую и эффективную силовую установку с запасом хода двигателя на жидком топливе. Использование водорода усложняет ситуацию, но позволяет намного быстрее перейти на электрический полет и значительно сократить выбросы и потребление топлива.

Несколько двигателей Райта будут прикреплены к каждому крылу предлагаемого самолета, что даст как минимум два преимущества.Во-первых, избыточность. Самолеты с двумя огромными двигателями способны летать даже в случае отказа одного из них. Если у вас шесть или восемь двигателей, выход из строя одного не столь катастрофичен, и, как следствие, самолету не нужно нести вдвое больше двигателей, чем вам нужно. Во-вторых, это стабильность и снижение шума, которые достигаются благодаря наличию нескольких двигателей, которые можно настраивать индивидуально или совместно для снижения вибрации и противодействия турбулентности.

Прямо сейчас двигатель проходит лабораторные испытания на уровне моря, и как только он пройдет эти испытания (в планах — в следующем году), он будет запущен в камере для моделирования высоты, а затем реально на высоте 40 000 футов.Это долгосрочный проект, но целая отрасль не меняется в одночасье.

Энглер подчеркнул энтузиазм и поддержку, которые компания получила от НАСА и военных, которые предоставили значительные денежные средства, материалы и знания. Когда я поднял идею о том, что двигатель компании может оказаться в новом бомбардировочном дроне, он сказал, что чувствует эту возможность, но то, что он видел (и к чему стремится), гораздо больше соответствует бесконечному грузу министерства обороны. и кадровые полеты.Оказывается, военные являются огромным источником загрязнения окружающей среды, и они хотят это изменить, а также сократить расходы на топливо каждый год.

«Подумайте, как все изменилось, когда мы перешли от пропеллеров к самолетам», — сказал Энглер. «Он изменил принцип работы самолета. Эта новая двигательная технология позволяет изменить всю отрасль ».

Плазменных реактивных двигателей, которые могут доставить вас с земли в космос

Автор Сандрин Сёрстемон

Выход на плазменный самолет

Future Workshop Electrofluidsystems TU Berlin

FORGET топливные реактивные двигатели.Мы на пороге создания самолета, который сможет летать от земли до края космоса, используя только воздух и электричество.

Традиционные реактивные двигатели создают тягу путем смешивания сжатого воздуха с топливом и его воспламенения. Горящая смесь быстро расширяется и вылетает из задней части двигателя, толкая его вперед.

Вместо топлива плазменные реактивные двигатели используют электричество для генерации электромагнитных полей. Они сжимают и возбуждают газ, такой как воздух или аргон, в плазму — горячее, плотное ионизированное состояние, подобное тому, которое находится внутри термоядерного реактора или звезды.

Плазменные двигатели

застряли в лаборатории в течение последнего десятилетия или около того. И исследования по ним в основном ограничивались идеей запуска спутников в космос.

Беркант Гёксель из Технического университета Берлина и его команда теперь хотят установить плазменные двигатели на самолеты. «Мы хотим разработать систему, которая могла бы работать на высоте более 30 км, где стандартные реактивные двигатели не работают», — говорит он. Они могут даже доставить пассажиров на край атмосферы и за ее пределы.

Задача заключалась в разработке дышащего плазменным двигателем, который можно было бы использовать как для взлета, так и для полетов на больших высотах.

Плазменные реактивные двигатели, как правило, проектируются для работы в вакууме или при низком давлении, которое наблюдается в атмосфере, где им потребуется подача газа. Но теперь команда Гёкселя испытала один, который может работать на воздухе при давлении в одну атмосферу ( Journal of Physics Conference Series , doi.org/b66g). «Мы первые, кто производит быстрые и мощные плазменные струи на уровне земли», — говорит Гёксель.«Эти плазменные струи могут развивать скорость до 20 километров в секунду».

Команда использовала быстрый поток наносекундных электрических разрядов, чтобы запустить двигательную смесь. Подобный метод используется в двигателях внутреннего сгорания с импульсной детонацией, что делает их более эффективными, чем стандартные двигатели, работающие на топливе.

Это первый случай, когда кто-либо применил импульсную детонацию к плазменным двигателям. Джейсон Кассибри из Университета Алабамы в Хантсвилле впечатлен. «Это может значительно увеличить дальность полета любого самолета и снизить эксплуатационные расходы», — говорит он.

Но есть несколько препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем технология сможет привести в движение настоящий самолет. Для начала команда протестировала мини-двигатели длиной 80 миллиметров, и коммерческому авиалайнеру потребуется около 10 000 таких двигателей для полета, что делает нынешнюю конструкцию слишком сложной для самолетов такого размера. Команда Гёкселя пока планирует нацеливаться на меньшие самолеты и дирижабли. Для небольшого самолета хватило бы от 100 до 1000 двигателей, что, по мнению команды, возможно.

Но самым большим ограничением является отсутствие легких аккумуляторов.Для генерации и поддержания плазмы требуется огромное количество электричества. «Для набора двигателей потребуется небольшая электрическая силовая установка, которую невозможно установить на самолет с использованием современных технологий», — говорит Дэн Лев из Техниона-Израильского технологического института. Источник питания также является препятствием для увеличения размеров отдельных двигателей. Это уменьшит количество, необходимое для приведения в движение самолета, но для каждого из них потребуется больше мощности.

Гёксель надеется на прорыв в создании компактных термоядерных реакторов для питания своей системы.По его словам, другими возможными вариантами могут быть солнечные батареи или беспроводная передача энергии двигателям.

Тем временем он изучает гибридные самолеты, в которых его плазменный двигатель будет сочетаться с двигателями внутреннего сгорания с импульсной детонацией или ракетами для экономии топлива.

Эта статья появилась в печати под заголовком «Плазменные реактивные двигатели могут доставить вас в космос».

Еще по этим темам:

EDF против реактивного двигателя — в чем разница?

Итак, EDF — это в значительной степени реактивный мини-двигатель, не так ли? Неправильный!

Нам нравятся электрические канальные вентиляторы (EDF).Они отлично подходят для модельных самолетов и всевозможных безумных радиоуправляемых проектов. Итак, чем они отличаются от полноразмерных турбореактивных двигателей, которые приводят в действие полномасштабные реактивные двигатели? Что ж, как вы понимаете, разница есть.

---

Как работает EDF

Электрический канальный вентилятор — это именно то, что написано на жестяной коробке: это просто вентилятор с несколькими лопастями, который монтируется внутри воздуховода или вытяжки. Они работают, ускоряя втягиваемый в них воздух, создавая тягу. Те, которые мы используем в самолетах RC, обычно маленькие (с вентиляторами 30-90 мм), приводятся в действие бесколлекторными двигателями с высоким KV и очень быстро вращаются.

Они чистые и не используют топлива, но это означает, что нет расширения воздуха из-за тепла. Если вы хотите увидеть ранний эксперимент Flite Test, в котором мы пытались установить огнедышащую форсажную камеру на EDF, чтобы увидеть, можем ли мы увеличить тягу, посмотрите это видео.

Ознакомьтесь со статьей об этом самолете здесь .

---

Как работает реактивный двигатель

Реактивный двигатель — это реактивный двигатель. Он работает, всасывая воздух, сжимая его, впрыскивая топливо в смесь и зажигая ее, а затем заставляя эти газы расширяться и вырываться из задней части турбореактивного двигателя для создания тяги.

Двигатель — это реактивный двигатель, потому что выходящие газы проходят через турбину, которая вращается и приводит в действие компрессор, сжимающий воздух — все это большая цепная реакция, пока вы продолжаете сжигать топливо. Поначалу это было чрезвычайно сложным инженерным делом. Потребовалось много лет экспериментов с тех пор, как в начале 20 века возникла идея реактивного самолета.

Части реактивного двигателя:

Обычный турбореактивный двигатель можно разбить на пять основных узловых компонентов.Это:

• Вентилятор — большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха в двигатель.
• Компрессор — набор небольших вентиляторов, которые постепенно сжимают воздух для увеличения давления воздуха.
• Сжигатель — камера, в которой топливо смешивается со сжатым воздухом и воспламеняется.
• Турбина — вентилятор, который вращается выходящими выхлопными газами и приводит в действие вентилятор переднего всасывания.
• Сопло — устройство на конце двигателя, которое дополнительно ускоряет воздух и увеличивает тягу.

Примечание сбоку: вы можете увидеть большое сопло, выступающее из задней части этого итальянского самолета, который был отмечен под номером 9 в этом списке экспериментальных самолетов Второй мировой войны. Выглядит довольно дико!

---

Типы реактивных двигателей

Trubojets

Турбореактивный двигатель является стандартной «разновидностью» реактивного двигателя. Если бы эта струя была мороженым, это была бы обычная старая ваниль.

Турбовинтовые

На многих малых авиалайнерах используются турбовинтовые двигатели.Обычно вы можете сказать, кто они в аэропорту, поскольку у них есть пропеллеры. ‘Ждать!’ Я слышу, как вы кричите: «Конечно же, это обычные двигатели внутреннего сгорания, вроде старых самолетов!» — нет, это просто реактивные двигатели с большим старым винтом, прикрученным к передней части.

Турбовентиляторные двигатели

Опять же, турбовентиляторные двигатели (как и турбовинтовые) обычно используются на авиалайнерах. Они могут быть массивными, настолько большими, что вы можете стоять внутри их приемника, не наклоняя головы.

Турбовалы

Этот тип менее очевиден, но в основном этот тип реактивного двигателя похож на турбовинтовой, за исключением того, что он приводит в движение вал вертолета.

Ramjets

ПВРД — это тип реактивного двигателя, который «забивает» воздух во впускное отверстие только благодаря чистой скорости — для работы он полагается на поступательную скорость, а не на движущиеся части. Хотя ПВРД — один из самых быстрых типов реактивных двигателей, по иронии судьбы они являются одними из самых простых.

---

Подводя итог , можно сказать, что разница между электрическим канальным вентилятором, используемым в модели самолета, намного проще, чем реактивный двигатель, и он не создает тягу точно так же, хотя в меньшем масштабе EDF может использоваться для моделирования воздействия реактивного двигателя.

Самолет с двигателем EDF Durafly Vampire готовится к взлету.

---

Если вы нашли эту статью интересной, информативной или полезной, нажмите кнопку «Нравится»!

---

Иллюстрации любезно предоставлены NASA

Статья Джеймса Уомсли

Редактор FliteTest.com

Обращайтесь: [email protected]

Канал на YouTube: www.youtube.com/projectairaviation

В самолетах меньшего размера вскоре может использоваться электрическая тяга

30 мая 2019 года

J ET AIRLINERS , на самом деле, не , реактивные авиалайнеры. Хотя первая модель этого семейства, de Havilland Comet, на самом деле оснащалась только изящными турбореактивными двигателями, элегантно вписывающимися в его крылья, инженерам не потребовалось много времени, чтобы понять, что турбореактивный двигатель лучше всего работает не сам по себе, а как часть большего целого. .

Послушайте эту историю

Ваш браузер не поддерживает элемент

Больше аудио и подкастов на iOS или Android.

Турбореактивный двигатель всасывает воздух через вращающийся компрессор, смешивает сжатый воздух с топливом, сжигает смесь в камере сгорания и выбрасывает выхлопные газы сзади, чтобы обеспечить тягу, предварительно пропустив его через турбину, которая через вал бегая по оси двигателя, крутит компрессор. Однако современные двигатели также используют вращающийся вал реактивного двигателя для вращения либо пропеллера, создавая турбовинтовой двигатель, либо набора лопастей в воздуховоде, создавая турбовентиляторный двигатель (см. Диаграмму).Оба эти устройства, и особенно турбовентиляторные двигатели, перемещают больше воздуха и, таким образом, создают большую тягу, чем турбореактивный двигатель внутри может генерировать сам по себе. Поэтому для дальних перелетов предпочтительны турбовентиляторные двигатели.

Как и в случае с производством больших самолетов, производство ТРДД ограничивается несколькими крупными фирмами. По данным Market Research Future, консалтинговой компании General Electric ( GE ) и United Technologies (торгующие под брендом Pratt & Whitney) в Америке, Rolls-Royce в Великобритании и CFM International (сотрудничество между GE и Safran, Франция) в совокупности составляет почти 93% рынка ТРДД.И каждая из них намерена повысить так называемую степень двухконтурности своих двигателей.

Высшая передача

Коэффициент байпасирования турбовентиляторного двигателя — это количество выдаваемого вентилятором воздуха из задней части, деленное на количество выхлопных газов из камеры сгорания. Чем больше степень двухконтурности, тем эффективнее двигатель. Больше эффективности означает меньшие затраты. Это также означает меньшее воздействие на окружающую среду.

Модель GE 9 X , установленная на новом Boeing 777-9 X , который был выпущен 13 марта, вскоре после второй аварии 737 MAX , в настоящее время является крупнейшим в мире турбовентиляторным двигателем.Он имеет коэффициент байпаса 10: 1. Последняя версия Rolls-Royce’s Trent, 7000, также будет иметь соотношение 10: 1. А CFM , который специализируется на двигателях для узкоструйных реактивных двигателей и, таким образом, избегает наступления на пальцы ног GE на рынке широкофюзеляжных реактивных двигателей, имеет двигатель под названием LEAP с коэффициентом двухконтурности 11: 1. Однако на данный момент «папой» в этой области является Pratt & Whitney PW 1000 G (под торговой маркой PurePower). Его наиболее производительная версия имеет коэффициент байпаса более 12: 1.

Пратт энд Уитни выигрывает в результате азартной игры. Турбовентиляторные двигатели — это сложные звери, состоящие примерно из 25 000 комплектующих. Инженеры компании решили их еще усложнить, добавив коробку передач. Это снижает скорость вращения лопастей вентилятора относительно вала. Вал должен быстро вращаться, потому что он также приводит в движение компрессор, но такая высокая частота вращения создает нагрузку на лопасти вентилятора. Уменьшение этого напряжения позволяет увеличить длину лопастей, а это означает, что двигатель может иметь более широкий воздухозаборник, который может поглощать больше воздуха и, таким образом, обеспечивать большую степень перепускания.

Однако передача — не единственный способ повысить эффективность двигателей. Также помогают лучшие материалы. Как и в случае с планерами, замена металлических сплавов композитами позволяет сэкономить вес, а значит, и топливо. Кроме того, композиты позволяют справиться с сильным нагревом двигателя.

Два композитных материала особенно подходят для авиационных двигателей: для лопастей вентилятора — пластики, армированные углеродным волокном, аналогичные тем, которые используются в планерах; и для компонентов, которые должны быть термостойкими, композиты с керамической матрицей, в которых и волокна, и матрица изготовлены из такого материала, как карбид кремния.В настоящее время GE является лидером в использовании этих материалов в двигателях. Он производит лопасти из углеродного волокна для своих турбовентиляторных двигателей с 1990-х годов. В случае LEAP это вдвое сокращает количество требуемых лезвий по сравнению с его предшественником, CFM 56, с 36 до 18. GE также широко использует аддитивное производство, широко известное как 3 D печать. , который позволяет изготавливать формы, в том числе пустоты, уменьшающие вес, с которыми обычное производство может справиться только с трудом, если вообще может.

Rolls-Royce тем временем планирует сделать все возможное, используя коробку передач, лопасти из углеродного волокна и ряд композитов с керамической матрицей в так называемой «ультравентиляторной» технологии, которая, как он надеется, разрешит вышеупомянутые коэффициенты обхода 15. Ultrafan также будет использовать аддитивное производство. И, естественно, у каждого компонента в двигателе ультравентилятора будет свой цифровой двойник в компьютерах Rolls-Royce, который отслеживает, что с ним происходит, и выявляет любые проблемы, связанные с техническим обслуживанием.

Наши друзья электрические

В конце концов, все эти улучшения ТРДД просто ведут к лучшему ТРДД.Маловероятно, что двигательные установки больших пассажирских самолетов радикально изменятся по сравнению с этой компоновкой в ​​обозримом будущем. Но это не относится к небольшим пассажирским самолетам. Сейчас существует реальная вероятность того, что многие из них будут преобразованы в электрические силовые установки.

Речь идет о воздушных судах с воздушными винтами. Замена поршневых двигателей или даже турбовинтовых двигателей на электродвигатели имела бы ряд преимуществ. Во-первых, такие моторы проще и дешевле в обслуживании.Во-вторых, они тише, что сделало бы самолеты, использующие их, популярными в городских аэропортах с большим количеством соседей. В-третьих, в зависимости от того, как вырабатывается электричество, электрическая тяга иногда позволяет сократить выбросы парниковых газов.

Как и в случае с электромобилями, терминология электрического самолета запуталась. Электродвигатель — это электродвигатель, независимо от того, откуда приходит электричество. Однако существует тенденция называть двигатели, питаемые только батареями, «чистыми» электрическими системами, тогда как те, в которых используются как батареи, так и бортовой генератор, известны как гибриды.

В воздушном контексте, где все решает вес, большой или дальний самолет с электрическим приводом на данный момент должен быть гибридом. Существующие батареи не могут хранить достаточно сока на килограмм, чтобы позволить иначе — хотя, как отмечает Грация Виттадини из Airbus, литий-ионные батареи улучшаются на один или два процента в год. И, как и сложные проценты, такие дополнительные изменения складываются.

Однако для небольших самолетов, выполняющих рейсы на короткие расстояния, современных аккумуляторов будет достаточно.Одна авиакомпания, предоставляющая такие услуги, уже объявила о переходе на электрический маршрут. 26 марта компания Harbour Air из Британской Колумбии, Канада, обнародовала сделку с magniX, начинающим производителем электродвигателей для самолетов. Если все пойдет по плану, Harbour Air оснастит свой флот из примерно 40 гидросамолетов двигателями magniX, используя литий-ионные батареи в качестве силового агрегата. Первым в очереди на переоборудование станет шестиместный самолет, но самый большой самолет в парке имеет в три раза большую вместимость.

Harbour Air не может долго оставаться в одиночестве. Фирма Ampaire из Хоторна, Калифорния, надеется в конце этого года сделать нечто подобное в сотрудничестве с Mokulele Airlines, гавайской компанией. Самолеты Мокулеле, в отличие от Harbour, приземляются на взлетно-посадочных полосах.

Оснащение существующих планеров электрическими двигателями, несомненно, является самым быстрым способом запуска в воздух авиации с электрическим приводом. Но в долгосрочной перспективе он может оказаться не лучшим. Большинство компаний, планирующих выпуск региональных самолетов с электрическим приводом, начинают с нуля, используя корпуса из пластика, армированного углеродным волокном, а также специально разработанные двигатели.

Алиса едет в Париж

Самым продвинутым из этих стартапов является израильская фирма Eviation. Его предложение, получившее название Alice, представляет собой полностью аккумуляторную систему, предназначенную для перевозки девяти человек на 1000 км. У Алисы есть три двигателя, которые поставляет либо magniX, либо немецкая инжиниринговая фирма Siemens, по выбору заказчика. Они установлены, по одному на каждом конце крыла (где они также служат для уменьшения лобового сопротивления) и по одному на корме, при этом пропеллеры обращены назад, чтобы толкать самолет в воздухе. Прототип, построенный на северо-западе Франции, ожидает сертификации.Eviation надеется доставить его оттуда в столицу страны и продемонстрировать на авиасалоне в Париже в июне.

Несколько других фирм, в основном американские, следуют за Eviation с предложениями о строительстве самолетов аналогичной дальности и грузоподъемности. Однако большинство их дизайнов отличаются от дизайна Eviation в одном важном аспекте. Они используют канальные вентиляторы, а не пропеллеры. Они более эффективны в создании тяги, а также тише.

У Ampaire, например, есть предложение, которое он называет «попутным ветром», которое будет подталкивать один такой вентилятор на корме.Zunum Aero в Сиэтле предлагает два канальных вентилятора, установленных по бокам фюзеляжа рядом с задней частью. А компания Wright Electric из Лос-Анджелеса объединилась с easyJet, британской авиакомпанией, с целью создать девятиместный самолет с достаточной дальностью полета, чтобы иметь возможность летать из Лондона в Амстердам.

Пока неясно, насколько далеко может зайти электрификация. Airbus, похоже, думает, что это может быть довольно долгий путь. Он объединился с Rolls-Royce и Siemens для электрификации 100-местного регионального самолета под названием BA e146.Этот проект интригует не в последнюю очередь потому, что это даже не винтовой самолет. Он приводится в действие турбовентиляторными двигателями.

Консорциум действует осторожно и заменит только один из четырех двигателей 146-го во время тестовых прогонов, запланированных на следующий год. Если они пойдут хорошо, вторая тоже будет заменена. Трудно представить себе электрическую версию самолета, такого как 146, с питанием только от батарей. Но даже гибридная версия такого большого самолета продемонстрирует, что у электродвигателей может быть большое будущее в авиации.

Исправление (8 июля 2019 г.) : В более ранней версии этой статьи говорилось, что Ларри Пейдж поддерживал Wright Electric. Это было исправлено. Извините.

Эта статья появилась в разделе «Technology Quarterly» печатного издания под заголовком «Реактивный набор»

Самый большой электрический самолет, совершивший свой первый полет, но дело в батареях.

Когда маленький бело-белый самолет Красный самолет Cessna Grand Caravan вылетел в четверг из озера Мозес в штате Вашингтон, он вошел в историю.

Самолет пролетел со скоростью более 100 миль в час на высоте около 2500 футов, сделал несколько поворотов и затем приземлился через 28 минут — в остальном ничем не примечательное путешествие для обычного самолета.

То, что вошло в историю, было под капотом. ECaravan, как его окрестили, приводится в движение электродвигателем мощностью 750 лошадиных сил, который питается от литий-ионных аккумуляторов более чем на 2 000 фунтов. При весе более 4 тонн, с размахом крыла более 50 футов и помещением для девяти пассажиров это самый большой электрический самолет, который когда-либо летал.

Самолеты с электроприводом были провозглашены будущим более экологически чистых и экологически чистых авиаперелетов. Электродвигатели имеют несколько преимуществ перед двигателями, работающими на газе, но один серьезный недостаток — это батареи, которые питают их.

Несмотря на то, что за последние 10 лет в области аккумуляторных технологий были достигнуты значительные успехи, аккумуляторы все еще настолько тяжелы, что вряд ли можно ожидать, что электрические самолеты полностью вытеснят самолеты, работающие на ископаемом топливе в обозримом будущем.

Самый большой в мире полностью электрический самолет совершил свой первый успешный полет, благополучно приземлившись в Мозес-Лейк, штат Вашингтон, примерно в 180 милях к юго-востоку от Сиэтла.twitter.com/2afy5XEKEs

— Reuters (@Reuters) 29 мая 2020 г.

Но сторонники утверждают, что в этом нет необходимости и что преимущества электрической авиации уже реальны.

Рой Ганзарски, генеральный директор расположенной в Сиэтле фирмы по производству электрических силовых установок magniX, которая разрабатывает eCaravan совместно с компанией AeroTEC, проводящей летные испытания, сказал, что электрические самолеты могут быть лучше, чем винтовые самолеты, работающие на ископаемом топливе, на расстояниях до 1000 миль, что составляет составляет более половины всех пассажирских рейсов в мире сегодня.

Сегодня авиакомпании используют для этих полетов реактивные или турбовинтовые самолеты, отметил он, «но это трата топлива, трата выбросов и вред для окружающей среды».

«Почему бы не сделать это электрически, что к тому же дешевле?» — сказал Ганзарский.

eCaravan пройдет несколько месяцев дальнейших испытаний, как в воздухе, так и на земле, прежде чем Федеральное управление гражданской авиации сможет утвердить проект, возможно, в конце 2021 года.

Самолеты-караваны с турбовинтовыми двигателями

используются во всем мире для перевозки пассажиров и перевозки Cargo, и разработчики eCaravan надеются, что их электрическая версия сможет путешествовать по некоторым региональным авиалиниям.

Сторонники хвастаются, что электрические самолеты тише, безопаснее и дешевле в эксплуатации, чем самолеты, работающие на ископаемом топливе. Например, получасовой полет на электронном караване Moses Lake потреблял всего 6 долларов США — вместо 300 долларов керосина — а бензиновый двигатель его меньшего самолета-погонщика был в два раза громче.

Электродвигатели также легче, чем двигатели, работающие на ископаемом топливе, не требуют такого большого обслуживания и служат намного дольше, прежде чем их нужно будет заменить, сказал Ганзарски.

И пока электричество генерируется чисто, электрические самолеты не создают атмосферный углерод. выбросов, добавил он.

Ключевым недостатком электрических самолетов является их ограниченный диапазон, который зависит от аккумуляторов, которые они могут нести, хотя в некоторых конструкциях вместо этого используются водородные топливные элементы. Сегодняшние батареи как минимум в 30 раз тяжелее, чем эквивалентный по энергии объем керосина, поэтому электрические самолеты могут совершать только гораздо более короткие полеты.

eCaravan имеет запас хода около 100 миль. Но турбовинтовой Cessna Caravan с таким же весом керосина может пролететь около 1500 миль.

Лучшие батареи уже в пути.Специалист по материалам Ширли Мэн из Калифорнийского университета в Сан-Диего является частью консорциума Battery 500, работающего над новыми конструкциями батарей.

Коммерческие литий-ионные батареи могут хранить около 250 ватт-часов электроэнергии на килограмм, сказала она, но новые конструкции могут удвоить это количество через несколько лет — хотя это зависит от того, как быстро фабрики могут быть оборудованы для их производства.

«У нас нет возможностей массового производства, но в области исследований сейчас мы достигаем 400 [ватт-часов].«Мы еще не достигли отметки 500», — сказал Менг. по химическим веществам, которые могут увеличить срок их службы и снизить цены.

Новые аккумуляторные технологии от электромобилей скоро перейдут на электрические летательные аппараты, сказал Ганзарски, хотя комплекты аккумуляторных батарей для самолетов разные, но в них используется одна и та же базовая конструкция.

Том Меткалф

Том Меткалф пишет о науке и космосе для NBC News.

Пора очистить небо, прибыли электрические самолеты

---

Эмили Пикрелл, специалист по энергетике UH

---

ДЛЯ AFP ИСТОРИЯ БОЖАНА КАВЧИЧА На фотографии, сделанной 10 ноября 2015 года, запечатлен Pipistrel Taurus … [+] Электроэлектрический двухместный самолет, летящий над Айдовщиной. Сверхлегкий, быстрый и дешевый: спустя более века после того, как братья Райт запустили первый в мире самолет с двигателем, небольшая словенская компания теперь надеется произвести революцию в авиационной отрасли с помощью отмеченных наградами электрических самолетов / AFP / Jure Makovec / AFP (Фото кредит должен читать JURE MAKOVEC / AFP / AFP через Getty Images)

AFP через Getty Images

---

Когда авиационная отрасль говорит о сокращении своего углеродного следа, будущее электрических самолетов всегда на горизонте.

Так и должно быть. Ожидается, что в ближайшие 20 лет количество рейсов авиакомпаний во всем мире удвоится, однако отрасль сильно отстает от других видов транспорта в переходе к безуглеродному будущему.

«Если эта тенденция сохранится, то авиация станет одним из основных источников загрязнения во всех отраслях промышленности», — сказала Сьюзан Ин, старший менеджер компании по производству электрических самолетов Ampaire, в документальном фильме NOVA. «Авиация станет последним динозавром, которого не убирают, если мы не будем действовать прямо сейчас.”

Для гигантских реактивных самолетов будущее полностью электрических полетов наступит через несколько десятилетий. Если бы в гигантском реактивном самолете использовались современные батареи, потребовалось бы 1,2 миллиона фунтов батарей только для выработки энергии реактивного двигателя, который он заменял. Этот вес фактически потребовал бы дополнительных восьми реактивных самолетов, чтобы нести этот вес!

Понятно, что преодоление этих ограничений технологии аккумуляторов является важным направлением развития электрических самолетов прямо сейчас. И частные компании, и правительства по всему миру начинают с того, что уже работало.

Швейцарская компания Solar Impulse бросила вызов в 2010 году, успешно построив электрический самолет, который мог бы работать на солнечной энергии, и продемонстрировав свое мастерство, совершив 26-часовой полет.

Развитие продолжается, так как широкий круг компаний проявил интерес к электрическим самолетам.

В 2017 году словенский производитель самолетов Pipistrel представил один из первых полностью электрических самолетов, включая электрическую силовую установку, который был сертифицирован для использования в летных школах.

В 2019 году гидросамолетная компания Harbour Air объявила о завершении первого в мире успешного полета полностью электрического коммерческого самолета. Его ePlane, шестиместный DHC-2 de Havilland Beaver с силовой установкой magni500 мощностью 750 лошадиных сил, пролетел около получаса над канадской рекой Фрейзер.

НАСА также сосредоточилось на попытке разработать полностью электрический самолет. Последние десять лет он работал над батареей и разработкой двухместного самолета X-57, чтобы помочь в разработке необходимых технологий.X-57 рассчитан на дальность полета около 100 миль и крейсерскую скорость 172 мили в час. Самолет в настоящее время проходит фазу высоковольтных наземных испытаний.

По словам Брента Кобли, менеджера проекта Flight Demonstrations and Capabilities в Armstrong, для достижения старта потребуется около 200 киловатт энергии батареи, которой достаточно для питания более 100 средних американских домов.

Литий-ионный аккумулятор емкостью 850 фунтов, необходимый для питания самолета, требовал обеспечения безопасности при минимальном весе.Это вдохновило на новые методы сварки, легкую упаковку и альтернативный метод отвода тепла от поверхности батареи.

Для более крупных самолетов проблема возрастает — производитель авиакомпаний Boeing уже подсчитал, что им еще несколько десятилетий до того, чтобы поднять в воздух самолет размером 777 с помощью только электричества.

Инновационные разработки, которые способствовали повышению эффективности современного реактивного двигателя, затрудняют замену его версией с батарейным питанием, по словам доктора Др.Каушик Раджашекара, профессор электротехники в Хьюстонском университете, специализирующийся на авиаперевозках.

«Современный реактивный двигатель имеет самую высокую удельную мощность среди всех машин, поэтому реактивные двигатели используются в любых самолетах», — сказал Раджашекара.

Чтобы по-прежнему максимально использовать преимущества этих реактивных двигателей, появился двусторонний подход к внедрению электричества в авиацию.

Ближнемагистральные, пригородные рейсы для небольшого количества пассажиров намного ближе к переходу на электричество, особенно если аккумуляторные технологии станут немного легче.По данным Boeing, меньшие по размеру полностью электрические или гибридные региональные самолеты могут быть доступны где-то в 2030-х годах.

Boeing также выпустил электрический пассажирский летательный аппарат, который может быть полностью автономным с дальностью полета до 50 миль. Он был разработан для Uber Air, службы летающего такси, которая, по словам Uber, может быть готова к 2023 году.

Что касается реактивных самолетов, то промышленность сейчас ищет способы интегрировать больше электроэнергии в определенные функции самолета, сохранив при этом конструкцию реактивных двигателей.

Одним из преимуществ конструкции является то, что даже небольшие электродвигатели остаются мощными, а это означает, что несколько электродвигателей можно разместить на крыле самолета. Например, электрические системы управления полетом уже заменили механические системы управления полетом в некоторых самолетах, которые являются компонентами под поверхностью самолета, позволяющими ему летать.

Компании также изучают способы подачи большего количества электроэнергии в сам двигатель, заменяя коробку передач, которая приводит в действие гидравлический насос, топливный насос и масляный насос, электрическими системами.

Со временем реактивные самолеты могут превратиться в гибридные автомобили, во многом похожие на автомобили — с реактивным двигателем и электродвигателем. Оба будут обеспечивать тягу для самолета.

«Это как Toyota Prius — у вас есть реактивный двигатель и электродвигатель», — сказал Раджашекара. «Оба будут обеспечивать движение самолета».

Производители гибридно-электрических авиакомпаний, такие как Ampaire, говорят, что гибридные самолеты сокращают эксплуатационные расходы — еще одно преимущество, учитывая снижение потребности в топливе.Затраты на техническое обслуживание также ниже.

«Начиная с гибрида, а не полностью электрического, это обеспечило отличное сочетание полной производительности, экономии затрат и нашей способности своевременно выполнять техническую работу», — сказал Брис Нзейко, старший исполнительный директор Ampaire, рассказывая NOVA о возможностях. Компания Electric Eel.

Electric Eel — это гибридный самолет, в котором передний поршневой двигатель Cessna заменен электродвигателем, работающим от батареи, что делает его параллельной гибридной конфигурацией.Первый полет он совершил в 2019 году.

Однако ограничения на более длительные полеты будут зависеть от крупных достижений в технологии аккумуляторов, включая необходимое снижение веса аккумулятора для улучшения его практического использования.

Министерство энергетики США в настоящее время финансирует ряд связанных проектов по совершенствованию технологий для гибридных самолетов, таких как системы питания с легкими топливными элементами и двигатели и приводы с высокой удельной мощностью.

Частные компании, такие как Tesla, также вкладывают значительные средства в электрические полеты, надеясь стать крупным игроком, при этом Илон Маск утверждает, что батареи компании могут достичь необходимой плотности мощности для электрических самолетов к 2023 году.

Это не может произойти слишком скоро — авиакомпании заявляют, что им необходимо достичь своей цели по сокращению чистых выбросов на 50% к 2050 году по сравнению с уровнем 2005 года. Чтобы достичь этого и удовлетворить ожидаемый рост спроса, необходимо будет задействовать электрические самолеты.

---

Эмили Пикрелл — опытный репортер в области энергетики с более чем 12-летним опытом работы в самых разных областях, от нефтяных месторождений до политики в области промышленных водных ресурсов и последних новостей о мексиканских законах об изменении климата. Эмили сообщала об энергетических проблемах в США.С., Мексика и Великобритания. До журналистики Эмили работала политическим аналитиком в Счетной палате правительства США и аудитором в международной организации помощи CARE.

UH Energy — это центр энергетического образования, исследований и инкубации технологий в Университете Хьюстона, работающий над формированием энергетического будущего и выработкой новых бизнес-подходов в энергетической отрасли.