估算电动飞机的航程

2023-10-07 08:56

电动飞机的航程能力直接决定了其可商业化的潜力,无论是投资者,还是运营者,了解一些简单的评估方法,是一件有价值的事情。

航程要求对电池驱动飞机设计的影响与传统的燃料驱动设计不同,因为现代电池的比能量和传统燃料相比低一个数量级(即使考虑到过去十年电池容量的显著提高)。因此,必须仔细考虑实现所需航程对各种设计方面的基本界限。电动飞机的巡航范围R可以表示为:

fd7d76b30a9878a53be3ea3ae480b219.png

其中E/Wb是电池组的比能量水平,L/D是巡航中的有效升阻比(考虑空气动力学、推进和动力系效率),Wb/W是电池的质量分数。注意到比能量可以用距离单位表示(转换系数约为1.00 Wh/kg=367米),该方程为界定电动飞机的设计要求提供了一个非常简单的评估。(以距离为单位表示比能量的物理意义在于,该值是电池的能量含量等于其重力势能的高度。)例如,比能量为80km(218Wh/kg),巡航L/De为12,电池质量分数为1/3,巡航航程将简单地为R=(80公里)(12)(1/3)=320公里。为了实现既定巡航能力的目标,通常eVTOL整机公司需要考虑大量的构型配置。

注意,本文的讨论仅涉及电动飞机巡航的航程评估,并未考虑垂直起降的能量消耗;例如Joby最新的生产原型机,整机电池系统的比能量水平为235wh/kg,而航程能力仅为161km(包含了能量储备)。

分享到:
相关阅读
© 2005 - 现在 飞行汽车 苏ICP备2022006245号

苏州仲航航空技术有限公司 版权所有 违法和不良信息举报:jubao@flycar.com.cn

© 2005 - 现在 飞行汽车 苏ICP备2022006245号

苏州仲航航空技术有限公司 版权所有

违法和不良信息举报:jubao@flycar.com.cn
未经原创作者飞行汽车网允许,不得转载本文内容,禁止复制!