Sådan fungerer elektriske fly

Selvom elbilen stadig ikke har formået at overgå sit gas-guzzling-modstykke, dens fordele fortsætter med at give genlyd hos chauffører rundt om i verden. Forestil dig at rive af langs en naturskøn motorvej uden skyld i høje kulstofemissioner eller den økonomiske stikning ved den sidste gas-up. Hvor meget mere stille ville verden være uden gashåndtaget og stønnen fra utallige røgspyttende motorer?

Uundgåeligt, disse nyskabelser vender vores øjne mod himlen. Mere end nogensinde, kondensstierne i lufttrafikken væver mønstre gennem himlen, men hvor er det elektriske fly? Selvom du ikke snart skal forvente at finde en "flyvende elektrisk" mulighed i lufthavnen, elektrisk drevne fly findes ikke kun, men teknologien fortsætter med at udvikle sig i en opmuntrende hastighed.

Elfly og elbiler deler nogle af de samme udfordringer. Hvordan producerer du den ønskede mængde effekt uden forbrændingsmotor? Hvordan undgår du at veje bilen ned med for mange batterier? Så er der hele spørgsmålet om at opnå maksimal kilometertal uden at trække miles af netledning bag dig. Tag disse bekymringer med dig ind i skyerne, og overvinde dem gør ofte forskellen mellem at skyde og styrtdykke.

Selvfølgelig, man kan flyve fint uden en motor med motor. Fugle har gjort det i millioner af år, og de første menneskelige flyvesucceser var alle uden strøm. Franskmændene Albert og Gaston Tissandier tog faktisk verdens første elektrisk drevne flyvning i 1883, ombord på et luftskib i deres eget design.

Siden da, forskellige elektriske fly har prydet designernes tegninger - og masser har faktisk taget til himlen. I denne artikel, vi vil se på de vigtigste tilgange til at drive et elektrisk fly og finde ud af, hvor teknologien er på vej hen.

Sådan flyver du med det elektriske fly

Naturligvis, et elfly har brug for juice, hvis det kommer til at svæve - og det er den store udfordring. Hvordan forsyner man et fly med nok strøm til at drive det uden at tynge det for meget? Det er den reelle fordel ved brændstof:I det store hele, et elektrisk batteri kan bare ikke levere så meget strøm som dens vægt i benzin kan producere. Stadig, det har ikke forhindret designere i at prøve. Disse er de tre grundlæggende sorter af elektriske fly:

Batteridrevet :Dette design indebærer at tilslutte flyet med den passende forsyning af indbygget batteristrøm. Ud over at spille en rolle i de første elektrisk drevne flyvninger i slutningen af ​​1800 -tallet, batterier forsætter med at drive mange af de radiostyringsfly, der bruges af hobbyfolk i dag. Disse to fakta er ikke uafhængige:Det er meget lettere at bruge batterier i en lille, ubemandet fly eller et luftskib hævet af varm luft. Da batterier introducerer en stor vægt til et fly, virkeligheden af ​​et piloteret batteridrevet fly måtte vente på, at brændselscelleteknologien kunne komme tilstrækkeligt frem. Den første bemandede batteridrevne flyvning fandt sted den 16. juli, 2006, da studerende ved Tokyo Institute of Technology lancerede et let fly drevet af 160 AA -batterier [kilde:BBC News].

Soldrevet :For at håndtere problemet med batteriets vægt, designere i 1970'erne tog til himlen med solenergi. Disse fly var ikke udelukkende afhængige af batteristrøm, men brugte den i stedet i forbindelse med solens uendeligt fornyelige ressource. Imidlertid, mængden af ​​energi fra solstråling er stadig temmelig ubehagelig i forhold til en gallon jetbrændstof, gør solfartøjer både langsomme og lette. Den største fordel er, at de kan, i teorien, blive i luften i årevis ad gangen - enten som ubemandet, lavflyvende satellitter eller bundet til jorden som drager. For mere information, læs hvordan solfly fungerer.

Trådløs kraftoverførsel :En anden metode til at levere strøm til et elektrisk fly er strømstråle eller trådløs kraftoverførsel (WPT) Denne teknologi indebærer at bruge enten en jordbaseret laser eller mikrobølgeemitter til at sende energi gennem luften til et modtagerudstyret fly. Mikrobølgeoverførsel (MPT) blev først brugt i 1964 til at drive en miniaturehelikopter - og i hele 10 timer [kilde:Dickinson]. I 2002, NASA -forskere har med succes demonstreret brugen af ​​spotlights og laserstråler til at levere små, ubemandet solfartøj med nødvendig energi. Mens forskningen i denne teknologi fortsætter, forskere mener, at det en dag kan tillade soludstyrede fly at flyve natten igennem i bestemte områder. For mere information, læs hvordan trådløs strøm fungerer.

Mens forestillingen om at bruge vindkraft til at oplade et elektrisk flys batterier kan lyde lidt fjollet i starten, der er faktisk nogle lydteorier vedr regenererende skyhøje . Med dette, en elektrisk, propeldrevet fly ville afhænge af opdrift og momentum i flyets sidste nedstigning for at dreje dets vinger og generere elektricitet på samme måde som en vindmølle gør.

Den nærmeste fremtid for elektriske fly

Udviklere rundt om i verden arbejder i øjeblikket på innovationer inden for design af elektriske fly. Gennembrud inden for brændselscelleteknologi, motor og endda propeldesign fortsætter med at skubbe grænserne for, hvad der er muligt med elektrisk luftkraft. Her er et par eksempler på, hvad flyvningens fremtid kan indebære:

Pipistrel Taurus Electro: Dette særlige elektriske fly ligner meget et ultralet svævefly, for det er i bund og grund det. Fangsten er, at to lithium-polymer batteripakker driver en topmonteret propel med en kilo på 14 kilo, 30-killowatt elektrisk motor. Dette gør det muligt for det eksperimentelle fartøj at starte på egen hånd frem for at afhænge af et andet fly, der fungerer som en slæbebåd.

Yuneec E430: Kinas Yuneec International håber at være den første til at tilbyde et kommercielt tilgængeligt elektrisk fly. Dens E430 -fly har to sæder, angiveligt opkræver på tre timer og kører i to og en halv time, når den er fuldt opladet - alt for en pris på $ 89, 000 [kilde:Gizmag]. Det afhænger af 159 pund (72 killogram) lithiumpolymerbatterier. Virksomheden planlægger at begynde salget i 2010.

SkySpark: Dette 100 procent elektriske fly skabte overskrifter i juni 2009, da det satte verdens lufthastighedsrekord for et helelektrisk fly:155 miles i timen (250 kilometer i timen). Flyet er i det væsentlige en modificeret Pioneer Alpi 300, drevet af en 75 kilowatt elektrisk motor og en bank af lithiumpolymerbatterier. Flyet er et produkt af uafhængig opstart DigiSky og Turin Polytechnic University. Til deres næste trin, udviklerne planlægger at drive motoren med brintbrændstofceller.

Hvad angår fremtidige projekter, himlen er grænsen for, hvad designere kan prøve. For eksempel, Tesla Motors CEO Elon Musk foreslog dristigt udviklingen af ​​et supersonisk elektronisk fly på et topmøde i 2009. Selvom denne form for teknologi stadig er langt væk, det viser bestemt, hvor batteristrømmen kan føre os hen.

Udforsk linkene på den næste side for at lære endnu mere om menneskelig flyvning og grøn teknologi.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer forgasning
• Sådan fungerer solfly
• Sådan fungerer frosset brændstof
• Sådan fungerer jordlamper

Kilder

• Barnes, Phil. "Flight Without Fuel - Regenerative Soaring Feasibility Study." SAE International. Januar 2006. (21. juli, 2009) http://www.sae.org/technical/papers/2006-01-2422
• Blanco, Sebastian. "Det er ingen flyvende Tesla, men Elon Musk vil have elektriske fly. "AutoblogGreen. 6. maj, 2009. (21. juli, 2009) http://www.autobloggreen.com/2009/05/06/its-no-flying-tesla-but-elon-musk-wants-electric-planes/
• Dickinson, Richard M. "Bill Browns fremtrædende karriere." MITT. (21. juli, kl. 2009) http://www.mtt.org/awards/WCB%27s%20distinguished%20career.htm
• "Tidligere projekt - Beamed Power Resaerch." NASA Dryden Flight Research Center. 1. marts 2008. (21. juli, 2009) http://www.nasa.gov/centers/dryden/history/pastprojects/Beam/index.html
• Hanlon, Mike. "Yuneec E430 sigter mod at være verdens første kommercielt tilgængelige elektriske fly." Gizmag. 22. juni kl. 2009. (21. juli, 2009) http://www.gizmag.com/yuneec-e430-electric-aircraft/12036/
• "Løft af for batteristrømplan." BBC nyheder. 17. juli kl. 2006. (21. juli, 2009) http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/5188324.stm
• "NASA Dryden Power Beaming Photo Collection." NASA. 8. oktober kl. 2003. (21. juli, 2009) http://www.dfrc.nasa.gov/gallery/Photo/Power-Beaming/index.html
• Nasr, Susan L. "Sådan fungerer solfly." HowStuffWorks.com. 7. juli kl. 2009. (21. juli, 2009) https://science.howstuffworks.com/earth/green-technology/sustainable/community/solar-aircraft.htm
• "Pipistrel Taurus Electro." Populær videnskab. 2008. (21. juli, 2009) http://www.popsci.com/bown/2008/product/pipistrel-taurus-electro
• Richard, Michael Graham. "Sky's the Limit:SkySpark 100% Electric Airplane Sets New Speed ​​Record." Træelsker. 17. juni kl. 2009. (21. juli, 2009) http://www.treehugger.com/files/2009/06/skyspark-electric-airplane-speed-record-videos-photos.php