Varför har solplaner många små propellrar istället för färre stora?

Eftersom de är väldigt lätta och bräckliga. Därför måste dragkraft och framdrivningsmassa fördelas över span - en enda stor propell och motor skulle placera för mycket kraft i strukturen lokalt. Dessutom skulle det kräva ett högre landningsredskap för att ge den större propellern det nödvändiga frigånget.

Du har rätt om de högre förlusterna. Men dessa flygplan byggdes för att nå rekordhöjder , och vingebelastningen måste vara så liten som möjligt för att göra det möjligt. Också gränsskiktsproblem på propellrar är mindre svåra än på vingar eftersom rotationen kommer att leda till att det saktade gränsskiktet förflyttas utåt från centrifugalkrafterna. Där rör sig bladet snabbare vilket effektivt undertrycker flödesskillnad.

Glöm inte de elektriska fördelarna med flera motorer. Inget behov av att leda all ström till en enda plats med långa längder av tung tråd, utan att behöva styra en stor ström. Dessutom ger många småmotorer och propellrar ett överflödigt djup / graciös nedbrytning vid ett misslyckande.

Konventionella kommersiella mönster försöker maximera kg-km per dollar bränslekostnad eller kg nyttolast per dollar investering. Eller minimera driften & underhållskostnad.

Alla dessa mål behöver en skalfördelar som tvingar några stora komplexa turbiner.

Å andra sidan fokuserar de flesta solplaner på råa, dollar-agnostiska prestanda / uthållighetsmetoder som max höjd eller max intervall etc.

Detta är ett helt annat optimeringsproblem.

Även med högre nyttolast av konventionella konstruktioner är strukturvikten av en robust flygel redan en nedsänkt kostnad. Med solplan kan din baslinje flygplan vara mycket slank så varje förstärkning lägger på sig.

En annan grundläggande aspekt är att i solen är generationen i alla fall distribuerad & inte centraliserad. Elektrisk fördelning är relativt lättare mot mekanisk överföring.

I en konventionell design är det svårt att få distribuerad produktion (många små turbiner och även om du skulle bränsledistributionssystemet motverka några fördelar) & inget enkelt sätt att överföra mekanisk kraft till flera rekvisita om du inte lägger till ett mekaniskt elektriskt generationssystem.

PS. Många av detta är spekulation från min sida baserat på din mycket intressanta fråga. Jag kan ha fel.

Förutom tryckfördelningen tillåter man med flera motorer även om motorerna slår av i en molnig situation som ger för lite ström. En lång buss kopplar samman alla paneler och varje motor som är ansluten till den tillåter all ström att strömma till en delmängd av motorer. När solen kommer tillbaka, slår du på alla motorer igen och påskyndar.

Det här kommer från att bo på en båt som drivs av solpaneler och ser hur kraftfulla moln är vid att vrida 1KW-paneler i 200W paneler. Att kunna para tillbaka avloppet på batterierna är det enda sättet att överleva den "bruna ut".