'Gidiyor' elektriğin en büyük avantajı, elektrikli fanların jet turbofandan çok daha verimli olmasıdır. Jet turbofan, fanın% 75-85'ini, fandan% 25-15'ini oluşturur. İlke, hızlandırılmış havanın ne kadar yavaş olduğudur, daha verimli bir şekilde itme yaratırsınız, çünkü çok küçük bir havanın çok hızlı bir şekilde hareket ettirilmesi, hızlandırılmış hava kütlesinin kinetik enerjisinde enerji kaybettiğiniz anlamına gelir. Böylece, daha büyük (veya daha fazla) fanlar, daha yavaş bir hızda daha büyük bir hava hacmini hızlandırarak çok daha verimlidir. Jet motorları bunu, arkasında büyük bir fanın arkasında bulunan kompresör şaftına bağlayarak yapıyorlar ve bu da yüksek bypass jet motoru.
Öyle olsa bile, modern turbofanlar, kW başına enerji başına 2 Newton güce ulaştı. Bunun nedeni, motorun, bir fan tasarımı için geçerli olmayan çeşitli kısıtlamalarla alt-optimize edilmiş fanla eşleştirilmiş düşük termodinamik verimliliğe sahip olmasıdır. Örneğin, fanlar çapı, zemin boşluğu ve kompresör tahrik milinin RPM'si ile sınırlıdır. Hala çok hızlı dönüyor ve uç hızı süpersonik gidiyor. Bu, zorlu sürtünme kayıplarını ve gürültü sorunlarına neden olur. Sonuç olarak, bypass oranı gerçekten yüksek verimlilik için çok düşüktür, bu da sadece çoklu fanlar olmasıyla gerçekten çözülebilir. ek karşı-döndüren açık bıçaklara sahip, örneğin füzeronun arka tarafındaki elektrikli fanlar, daha etkin olan hava taşıtının gövdesinden yavaş hava alabilir ve bunlar, kanat ve kuyruk bölümleri boyunca çok sayıda noktaya yerleştirilebilir.
Elektrikli fanlar yaklaşık 4 kat daha az termodinamik enerji kaybına ve daha düşük devir hızına, optimal RPM ve daha yavaş hava çıkış hızının kW başına 20N'yi aşmasına ve muhtemelen kW başına 35N'a ulaşmasına neden olabilir. elde edecekleri performans, ancak turbofandan daha iyi bir LOT olacağı söylenebilir. Sonuç olarak, bir batarya güç elektroniği ve kablolama dahil olmak üzere 500Wh/kg civarında potansiyel olarak rekabetçi olabilir.
Motor ağırlıkları gerekli güce bağlıdır, çünkü büyük bir göbeği soğutmak zorlaşır. Ancak, mevcut bir jet motorunda fanı değiştirmeyi denemek istemezsiniz, ancak birden fazla düşük güç fanı vardır, bu da kW/kg cinsinden güç yoğunluğunun yukarıda listelenenlerden daha yüksek olacağı anlamına gelir, süperiletkenler dayanmaz. Daha küçük fanlar da bu tür motorlara uygun olarak daha hızlı dönebilir.
Yukarıda belirtildiği gibi, GERÇEK konu pil enerjisinin yoğunluğu değil, POWER yoğunluğudur - sadece kalkışta yeterli güce sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda 20-50 dakikalık bir dönüş içinde yeniden şarj edilebilir. Elektrikli uçaklar ilk olarak sadece birçoğu iç ortama ve hızlı dönüş süresine sahip olan kısa ve orta mesafeli uçuşlara karşı rekabet edebilecekleri için, kg başına yaklaşık 1 kW güç yoğunluğuna ihtiyaç duyulmaktadır ve bu da yüksek enerji yoğunluğuna sahip akülerin mevcut kapasitesini aşmaktadır. büyük bir farkla.
Teorik olarak, eğer daha yüksek bir itme verimliliği elde edersek (kW başına 60 Newton), o zaman çok daha az enerji kullanabiliriz, bu yüzden sadece pil kapasitesinin bir kısmını devirmek zorunda kalacağız. boşalma gücü). Uygulamada, belirtilen güç yoğunluğu maksimum bir değer olmakla birlikte, daha düşük enerji verimliliği ile ortaya çıkmakta ve pil ömrünü kısaltmak eğilimindedir, bu nedenle pilin bu şekilde verimli bir şekilde çalışmak için% 50 daha fazla bir güç yoğunluğuna sahip olması gerekebilecektir.
110 kW gücüne göre bindirme Newton'ları elektrostatik iyon iticileriyle (youtube'da görebileceğiniz 'lifter'lerde kullanılan tiple) gösterilmiştir, ancak bu, düşük itme yoğunluğuna sahiptir, bu yüzden ağırlığınızı hesaba katmalısınız. Voltajı arttırmak bununla yardımcı olacaktır.
Uçağınız uçarken hafif olmama meselesi bir dereceye kadar önemli olmakla birlikte, yakıttaki maliyet tasarrufu ve örneğin kanat çevresindeki hava akışında yardımcı olmak için kullanılan birçok fana sahip olma potansiyeli, düşük hızda kaldırma kapasitesini artırabilir ve bu şekilde telafi edilebilir. Uçuş zarfı boyunca artan kütle. Her iki ucun hızını ve açısını en uygun havanın daha yavaş hızlandırılmasıyla birlikte optimize edebilen, elektrikle çalışan değişken pervaneli kanatlara sahip, tersine dönen pervanelerin muhtemel düzenlemesi, genel verimi büyük ölçüde artıracaktır. Ters dönüşlü fanlardaki elektriksel tahrik, bir dizel ya da jet türbine takılana göre mekanik olarak çok daha kolaydır ve ticari uçakların yüksek hızına uyabilir (bkz. https://en.wikipedia.org/wiki/Propfan ), tersine dönen kanalsız fanların verimlilik avantajı sunabileceğini gösteriyor. Gürültü sorunları, bu pervaneleri tek tek jet motorlarına bağlamanın bir fonksiyonu olup, bu da motorun çap ve yüksek RPM sınırlamalarının bir ürünü olarak yüksek uç hızını ifade eder. Elektrikle güçlendirildiğinde, daha fazla fanlar daha yavaş uç hızında kullanılabilir, bu da üretilen gürültüyü keser.
Ekstra fanların ağırlığı, hem ağırlık hem de sürtünme ile kaportanın alınmasından elde edilen kazanımlarla kısmen dengelenir.
Yeniden şarj sorunu nedeniyle, muhtemel düzenleme ileri sürülecek, pilleri bir kez yolculuk ve inişte şarj eden yüksek verimli motorlar ve tırmanma sırasında gereken enerjiyi tamamlayacaktır. Bunlar süperiletken jeneratörler kullanabilir ve yeterli akü yedeği ile katastrofik jeneratör arızaları azaltılmalıdır.