Är det några hybrid elektriska flygplan?

Det finns experimentella elektriska plan. Vissa lovar nog att de kan komma att bli användbara som utbildare och privata GA flyger för kärlek att flyga.

Långdistanselektronik fungerar inte. Den elektriska ekvivalenten för Breguet ekvationen är R=L/D*E/W*n/g , där E är lagrad energi och n är propulsiv effektivitet. För ett 100% effektivt L / D = 20 flygplan som är 100% batteri med 250 Wh / kg cykeldjup, är det 20 * 250 * 3600 * 1 / 9.8 = 1.8 * 10 ^ 6 meter eller 990 nmi. Detta är den hårda gränsen. Med 80% effektiva rekvisita och verkliga världsfaktorer kan du förvänta dig 5-8 nmi för varje% startvikt dedikerad till batterier.

Hybridflygplan är, även på papper, bara måttligt intressant. Flygplansgasen i kryssning på 45-75% för GA, 70-90% för små strålar och 80% -95% för långdistansmodeller. Detta beror på att motorerna "self-throttling" på ett sätt - kraft och bränsleförbrukning minskar på grund av lägre lufttäthet när du klättrar.

Så stora flygbolag har inget att vinna med att gå hybrid, de kan bara krympa sina motorer med 5-10% med ett hybridsystem. Det här skiljer sig väldigt annorlunda från bilar, som kör tågcykler så låga som 10%.

Och det finns inga startstopp eller regenerativ bromsning för att återvinna energi under flygningen. Närmare bestämt använder flygplan redan regenerativ bromsning - genom att lägga upp eller använda flikar, handlas hastighet för lyft. Så att bromsenergin redan skördas och lagras som höjd (potentiell energi).

Mindre propellerflygplan kan ersätta upp till 30% av sin kraft, så det är mindre snitt och torrt. Men när du vill ha full gas, vill du ha det en stund, som i klättring. Det enda sättet för en icke-plug-in hybrid för att spara energi är att använda en lättare / mindre motor, och det är svårt att krympa tillräckligt för att kompensera hybridsystemets vikt.

En plug-in hybrid kan dra nytta av lägre kostnader för el vs avgas, men bränslemedelvärden till mindre än en tredjedel av privata flygkostnader. Rena elar har ett skott på att göra flygningen mer tillgänglig genom enkelhet. Med inga bränslen, mycket enkla och pålitliga motorer, är det meningsfullt att koppla av reglerna, som görs för ultraljud. Hybrider har all komplexitet i ett kolv-planerat plan och sedan några.

Hybridvägen ger mening för bilar. De enda säkerhetskritiska delarna av en bil är styrning och bromsar. Motoreffekten är nästan godtycklig, de flesta hårdvaror är bara trevliga att ha, och det finns det universella felsäkra att dra över. I ett plan måste saker arbeta. Två system som båda måste arbeta för att flyga säkert är en komplikation och kommer sannolikt att öka kostnaderna.

Alternativt måste antingen systemet leverera startkraft på egen hand. Det kan fungera i 19-sätes klassen, om myndigheterna accepterar en hybrid "twin" -engine singel prop som tillräcklig redundans. Men det finns mycket "ifs" i detta.

I ett nollviktsscenario kan vissa militära flygplan (fighters, naval) dra nytta av ett hybridsystem, eftersom de har överskottsmakt som bilar gör. Det är där verkligheten träffar: för givna utgångar är elmotorer lättare än bilmotorer, men mycket tyngre än flygplanstrålare. Eftersom de inte är lättare, finns det inget att vinna.

Det finns ett antal små (ultralätta, Light Sport-kategorier) flygplan som körs på ren batteriladdning för var som helst från några minuter till (som jag minns) nästan en timmes driven flygning - ett par av dessa är i huvudsak motor glidflygplan, så att de kan förlänga den totala flygtiden till flera timmar med svängande flyg.

Större hybridflygplan har föreslagits, även i den regionala flyglinjeklassen - de skulle använda små, effektiva strålkastare eller turboproppar, som bara är tillräckliga för kryssning, förstärkt av elkanalfläktar eller propellrar för startdrift eller växelvis turbin generatorer som driver renelektriska framdrivningsfläktar, kompletterade med batterier för startström resultatet skulle vara, som med en hybridbil, möjligheten att installera en "för liten" motor som bränner mycket mindre bränsle och fortfarande får acceptabel prestanda.

I själva verket meddelade NASA bara ett nytt X-planprogram. Medan de inte har valt en design än, ser det ut som ett hybrid-el-system är en av de mönster de kommer att försöka bygga se här . Hybridsystemets punkt i detta fall handlar inte så mycket om att ge ytterligare drivkraft från ett effektivt system, utan snarare att använda elektricitet för att överföra kraft till var det behövs för dragreducering.