アン 全電動旅客機が初飛行 この秋、空の旅が電気の時代に突入する前兆となる可能性があります。 それともそうですか？
の 航空機アリス 上図は、高度 3,500 フィートで巡航し、260 ノット (または時速 300 マイル) で 8 分間移動しただけです。 これらの統計は、大きく、金儲けと公害を生み出す商用ジェット機ができることにはほど遠い. 私たちのほとんどが乗る飛行機は、時速 500 マイル以上で、30,000 フィート以上の高さで移動できます。
消費者 の限界を理解する EV そして課題に適応しました。 しかし、電気飛行機の航続距離に関して言えば、メーカーは空への飛行にはるかに苦労するでしょう。 有線 基本的な物理学の概要があり、とてもアクセスしやすく、理解できます. この記事全体を読む価値はありますが、電気飛行機の本質的な問題を簡単に要約すると次のようになります。
747 の例に戻りましょう。この飛行機のほとんどのバリエーションの燃料容量は約 200,000 リットルで、これは実際には大量の燃料です。 1 リットルあたり約 0.8 キログラムの密度で、これは 160,000 キログラムの燃料質量を与えます。 ジェット燃料の比エネルギーは、1 キログラムあたり約 12,600 ワット時です。 これは、1 キログラムの燃料を使用して、1 時間で 1 ワットの電力を得ることができることを意味します。ただし、すべてのエネルギーを使用できると仮定すると、それは不可能です。
飛行機の全体的な効率が 35 パーセントであるとしましょう (これは、各ジェット エンジンの効率が 35 パーセントであると言っているのと同じです)。 つまり、1 キログラムの燃料は、実際には 1 時間で 0.35 ワットしか得られないということです。 しかし、これがどこに向かっているのかわかりますよね？ 747 の燃料の量と必要な出力はわかっています。 これで、飛行時間 (および飛行距離) を計算できます。 数値をクランキングすると、飛行時間は 13.5 時間、距離は約 10,000 キロメートル (6,200 マイル) になります。 これは大まかな計算ですが、妥当なようです。
ここで、ジェット燃料をすべてバッテリーに置き換えたとします。 ジェットエンジンを同等の電動ターボファンエンジンか何かに置き換えることができると仮定します. つまり、160,000 キログラムのバッテリーです。 電気自動車はリチウムイオン電池を使用しており、得られる最高の比エネルギーは 1 キログラムあたり約 250 ワット時です。 今、あなたはすでに問題を見ることができます。 電気モーターの効率が 50% であると仮定すると、電動 747 は 22.7 分間、航続距離 304 km で飛行できます。 あのハワイ旅行のことは忘れて。
数値は嘘をつきません。ジェット燃料は、大きなバッテリー パックよりもジェットを空中で推進するのに単純に優れていますが、燃料は排出量に関しても信じられないほど悪いです。 飛行機は大量の CO2 を排出するだけでなく、ジェット機の飛行速度が原因で窒素酸化物も排出します。 一部は言うまでもなく 飛行機はまだ有鉛燃料を使用しています 彼らの飛行のために、その健康への影響は現在不明です。 飛行機の移動による汚染は悪化しています。 排出量は、2013 年の 7 億 700 万トンから 2019 年の 9 億 2000 万トンへと、6 年間で 30% 増加しました。 環境・エネルギー研究所.
飛行の物理学と飛行方法の詳細をご覧ください。 ここでの飛行で最高のパワー.