Sähkölentämisen haasteet ja mahdollisuudet !

[QS]

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille

Pääasiassa näin on. Matkalentoon liittyy tosin monta tekijää. Esim. mitä tarkoittaa energian optimointi? Käytännössä minimoidaan kulutettu raha.

Jos ilma-alus olisi muusta maailmasta eristetty systeemi, niin raha minimoituu pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeudella ja korkeudella. Tämä kuitenkin johtaa pitkähköllä lennolla huomattavaan lentoajan pidentymiseen, joka ei kokonaisuutena ole optimi. Tähän voi vaikuttaa lukemattomat seikat aina kilpailevien yhtiöiden lentoajoista palkkakustannuksiin asti. Ja lentoajan pidentymisten kokonaisvaikutus näkyy tihentyneinä huoltoväleinä jne jne.

Polttoaineen optimoinnista luovutaan osittain, jotta käytetty aika saadaan pienemmäksi. Ulkopuoliset tekijät voivat johtaa myös siihen, että nopeus ja korkeus valitaan siten, että aika minimoituu. Esimerkiksi kun pidentyneen lentoajan kustannukset ovat niin suuret, että lisääntynyt polttoaineen käyttö ei merkitse yhtälössä juuri mitään. Perille pitää päästä minimiajassa (nopeus, korkeus ja korkeuksien tuuliolosuhteet optimoituna pienimmälle ajalle). Silloin polttoainetalous on miinuksella, mutta kokonaisuus plussalla.

Polttoainetalouteen liittyy tosin paljon muitakin asioita. Joskus polttoainetta kannattaa kuljettaa vain menomatka, ja tankata erikseen paluuseen. Joskus kannattaa kuljettaa edestakaisin (läpitankkaus). Joskus tankata määränpäässä niin paljon kuin mahdollista, enemmän kuin paluuseen edes tarvitaan. Se jää pohjalle myöhemiin lentoihin. Tosin nykypäivänä päästöt vaikuttavat näihin myös.

On helposti myös tilanne, että normaalilla (polttoaineen ja ajan tasapainotetulla) nopeudella ja korkeudella perille päästään 'liian ajoissa', mikä voi olla seuraus esim voimakkaasta suihkuvirtauksesta (taivaan lahja itään päin kulkeville ilmailuvälineille, rangaistus länteen päin kulkeville), jonka myötätuuli lyhentää lentoaikaa hyvin paljon. 'Liian ajoissa' voi tarkoittaa sitäkin, että määränpäässä on odotettavissa viivytystä, joka tarkoittaisi matalalla korkeudella odottamista, mikä on polttoaineen kannalta hyvin kallista. 'Liian aikaisin' voi tarkoittaa jotain muutakin. Mutta tuon kaltaisissa tilanteissa pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeus ja korkeus voi olla oikea valinta.

Näistä muodostuu cost-index (lukuarvo) jonka perusteella FMS (lennonhallintasysteemi) laskee sopivan nopeuden ja korkeuden eri tilanteisiin.

Liikennekoneen moottorit voivat käydä nousussa maksimitehollakin, mutta nopeus heti nousun alussa normaalilla nousukulmalla nousee tuskin yli 1/3 nopeuteen matkalentonopeudesta.

Kyllä, alkunousussa moottorin työntövoima on suuri, mutta myös vastus laipoista ja släteistä on suuri, ja lisäksi nousu vaatii tehoa.

Korkeammalla vastus ja työntövoima pienenee (+nostovoimalaitteet ovat sisässä), ja myös tehoa on alennettu moottorin säästämiseksi, ja samalla kun ilman tiheys pienenee, niin nousukulman pienenemisen myötä ilmanopeus (tosi-ilmanopeus,TAS) suurenee. Matkakorkeudessa voi olla lähes kaksinkertainen alkunousuun verrattuna, jotain 480..520 kt (M .80 - M .90 tjsp). IAS pysyy 240..270 välillä.

[Kontra]

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille

Pääasiassa näin on. Matkalentoon liittyy tosin monta tekijää. Esim. mitä tarkoittaa energian optimointi? Käytännössä minimoidaan kulutettu raha.

Jos ilma-alus olisi muusta maailmasta eristetty systeemi, niin raha minimoituu pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeudella ja korkeudella. Tämä kuitenkin johtaa pitkähköllä lennolla huomattavaan lentoajan pidentymiseen, joka ei kokonaisuutena ole optimi. Tähän voi vaikuttaa lukemattomat seikat aina kilpailevien yhtiöiden lentoajoista palkkakustannuksiin asti. Ja lentoajan pidentymisten kokonaisvaikutus näkyy tihentyneinä huoltoväleinä jne jne.

Polttoaineen optimoinnista luovutaan osittain, jotta käytetty aika saadaan pienemmäksi. Ulkopuoliset tekijät voivat johtaa myös siihen, että nopeus ja korkeus valitaan siten, että aika minimoituu. Esimerkiksi kun pidentyneen lentoajan kustannukset ovat niin suuret, että lisääntynyt polttoaineen käyttö ei merkitse yhtälössä juuri mitään. Perille pitää päästä minimiajassa (nopeus, korkeus ja korkeuksien tuuliolosuhteet optimoituna pienimmälle ajalle). Silloin polttoainetalous on miinuksella, mutta kokonaisuus plussalla.

Polttoainetalouteen liittyy tosin paljon muitakin asioita. Joskus polttoainetta kannattaa kuljettaa vain menomatka, ja tankata erikseen paluuseen. Joskus kannattaa kuljettaa edestakaisin (läpitankkaus). Joskus tankata määränpäässä niin paljon kuin mahdollista, enemmän kuin paluuseen edes tarvitaan. Se jää pohjalle myöhemiin lentoihin. Tosin nykypäivänä päästöt vaikuttavat näihin myös.

On helposti myös tilanne, että normaalilla (polttoaineen ja ajan tasapainotetulla) nopeudella ja korkeudella perille päästään 'liian ajoissa', mikä voi olla seuraus esim voimakkaasta suihkuvirtauksesta (taivaan lahja itään päin kulkeville ilmailuvälineille, rangaistus länteen päin kulkeville), jonka myötätuuli lyhentää lentoaikaa hyvin paljon. 'Liian ajoissa' voi tarkoittaa sitäkin, että määränpäässä on odotettavissa viivytystä, joka tarkoittaisi matalalla korkeudella odottamista, mikä on polttoaineen kannalta hyvin kallista. 'Liian aikaisin' voi tarkoittaa jotain muutakin. Mutta tuon kaltaisissa tilanteissa pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeus ja korkeus voi olla oikea valinta.

Näistä muodostuu cost-index (lukuarvo) jonka perusteella FMS (lennonhallintasysteemi) laskee sopivan nopeuden ja korkeuden eri tilanteisiin.

Liikennekoneen moottorit voivat käydä nousussa maksimitehollakin, mutta nopeus heti nousun alussa normaalilla nousukulmalla nousee tuskin yli 1/3 nopeuteen matkalentonopeudesta.

Kyllä, alkunousussa moottorin työntövoima on suuri, mutta myös vastus laipoista ja släteistä on suuri, ja lisäksi nousu vaatii tehoa.

Korkeammalla vastus ja työntövoima pienenee (+nostovoimalaitteet ovat sisässä), ja myös tehoa on alennettu moottorin säästämiseksi, ja samalla kun ilman tiheys pienenee, niin nousukulman pienenemisen myötä ilmanopeus (tosi-ilmanopeus,TAS) suurenee. Matkakorkeudessa voi olla lähes kaksinkertainen alkunousuun verrattuna, jotain 480..520 kt (M .80 - M .90 tjsp). IAS pysyy 240..270 välillä.

Kun lähestytään äänen nopeutta, ilmanvastus kasvaa, eikä senkään vuoksi ole järkevää rääkätä moottoria ja tuhlata kerosiinia. 

[QS]

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille

Pääasiassa näin on. Matkalentoon liittyy tosin monta tekijää. Esim. mitä tarkoittaa energian optimointi? Käytännössä minimoidaan kulutettu raha.

Jos ilma-alus olisi muusta maailmasta eristetty systeemi, niin raha minimoituu pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeudella ja korkeudella. Tämä kuitenkin johtaa pitkähköllä lennolla huomattavaan lentoajan pidentymiseen, joka ei kokonaisuutena ole optimi. Tähän voi vaikuttaa lukemattomat seikat aina kilpailevien yhtiöiden lentoajoista palkkakustannuksiin asti. Ja lentoajan pidentymisten kokonaisvaikutus näkyy tihentyneinä huoltoväleinä jne jne.

Polttoaineen optimoinnista luovutaan osittain, jotta käytetty aika saadaan pienemmäksi. Ulkopuoliset tekijät voivat johtaa myös siihen, että nopeus ja korkeus valitaan siten, että aika minimoituu. Esimerkiksi kun pidentyneen lentoajan kustannukset ovat niin suuret, että lisääntynyt polttoaineen käyttö ei merkitse yhtälössä juuri mitään. Perille pitää päästä minimiajassa (nopeus, korkeus ja korkeuksien tuuliolosuhteet optimoituna pienimmälle ajalle). Silloin polttoainetalous on miinuksella, mutta kokonaisuus plussalla.

Polttoainetalouteen liittyy tosin paljon muitakin asioita. Joskus polttoainetta kannattaa kuljettaa vain menomatka, ja tankata erikseen paluuseen. Joskus kannattaa kuljettaa edestakaisin (läpitankkaus). Joskus tankata määränpäässä niin paljon kuin mahdollista, enemmän kuin paluuseen edes tarvitaan. Se jää pohjalle myöhemiin lentoihin. Tosin nykypäivänä päästöt vaikuttavat näihin myös.

On helposti myös tilanne, että normaalilla (polttoaineen ja ajan tasapainotetulla) nopeudella ja korkeudella perille päästään 'liian ajoissa', mikä voi olla seuraus esim voimakkaasta suihkuvirtauksesta (taivaan lahja itään päin kulkeville ilmailuvälineille, rangaistus länteen päin kulkeville), jonka myötätuuli lyhentää lentoaikaa hyvin paljon. 'Liian ajoissa' voi tarkoittaa sitäkin, että määränpäässä on odotettavissa viivytystä, joka tarkoittaisi matalalla korkeudella odottamista, mikä on polttoaineen kannalta hyvin kallista. 'Liian aikaisin' voi tarkoittaa jotain muutakin. Mutta tuon kaltaisissa tilanteissa pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeus ja korkeus voi olla oikea valinta.

Näistä muodostuu cost-index (lukuarvo) jonka perusteella FMS (lennonhallintasysteemi) laskee sopivan nopeuden ja korkeuden eri tilanteisiin.

Liikennekoneen moottorit voivat käydä nousussa maksimitehollakin, mutta nopeus heti nousun alussa normaalilla nousukulmalla nousee tuskin yli 1/3 nopeuteen matkalentonopeudesta.

Kyllä, alkunousussa moottorin työntövoima on suuri, mutta myös vastus laipoista ja släteistä on suuri, ja lisäksi nousu vaatii tehoa.

Korkeammalla vastus ja työntövoima pienenee (+nostovoimalaitteet ovat sisässä), ja myös tehoa on alennettu moottorin säästämiseksi, ja samalla kun ilman tiheys pienenee, niin nousukulman pienenemisen myötä ilmanopeus (tosi-ilmanopeus,TAS) suurenee. Matkakorkeudessa voi olla lähes kaksinkertainen alkunousuun verrattuna, jotain 480..520 kt (M .80 - M .90 tjsp). IAS pysyy 240..270 välillä.

Kun lähestytään äänen nopeutta, ilmanvastus kasvaa, eikä senkään vuoksi ole järkevää rääkätä moottoria ja tuhlata kerosiinia.

Kyllä, ja vekottimen aerodynamiikka menee ihan uusiksi, jos liian lähellä äänen nopeutta.

[Kontra]

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille

Pääasiassa näin on. Matkalentoon liittyy tosin monta tekijää. Esim. mitä tarkoittaa energian optimointi? Käytännössä minimoidaan kulutettu raha.

Jos ilma-alus olisi muusta maailmasta eristetty systeemi, niin raha minimoituu pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeudella ja korkeudella. Tämä kuitenkin johtaa pitkähköllä lennolla huomattavaan lentoajan pidentymiseen, joka ei kokonaisuutena ole optimi. Tähän voi vaikuttaa lukemattomat seikat aina kilpailevien yhtiöiden lentoajoista palkkakustannuksiin asti. Ja lentoajan pidentymisten kokonaisvaikutus näkyy tihentyneinä huoltoväleinä jne jne.

Polttoaineen optimoinnista luovutaan osittain, jotta käytetty aika saadaan pienemmäksi. Ulkopuoliset tekijät voivat johtaa myös siihen, että nopeus ja korkeus valitaan siten, että aika minimoituu. Esimerkiksi kun pidentyneen lentoajan kustannukset ovat niin suuret, että lisääntynyt polttoaineen käyttö ei merkitse yhtälössä juuri mitään. Perille pitää päästä minimiajassa (nopeus, korkeus ja korkeuksien tuuliolosuhteet optimoituna pienimmälle ajalle). Silloin polttoainetalous on miinuksella, mutta kokonaisuus plussalla.

Polttoainetalouteen liittyy tosin paljon muitakin asioita. Joskus polttoainetta kannattaa kuljettaa vain menomatka, ja tankata erikseen paluuseen. Joskus kannattaa kuljettaa edestakaisin (läpitankkaus). Joskus tankata määränpäässä niin paljon kuin mahdollista, enemmän kuin paluuseen edes tarvitaan. Se jää pohjalle myöhemiin lentoihin. Tosin nykypäivänä päästöt vaikuttavat näihin myös.

On helposti myös tilanne, että normaalilla (polttoaineen ja ajan tasapainotetulla) nopeudella ja korkeudella perille päästään 'liian ajoissa', mikä voi olla seuraus esim voimakkaasta suihkuvirtauksesta (taivaan lahja itään päin kulkeville ilmailuvälineille, rangaistus länteen päin kulkeville), jonka myötätuuli lyhentää lentoaikaa hyvin paljon. 'Liian ajoissa' voi tarkoittaa sitäkin, että määränpäässä on odotettavissa viivytystä, joka tarkoittaisi matalalla korkeudella odottamista, mikä on polttoaineen kannalta hyvin kallista. 'Liian aikaisin' voi tarkoittaa jotain muutakin. Mutta tuon kaltaisissa tilanteissa pienimmän polttoaineen kulutuksen nopeus ja korkeus voi olla oikea valinta.

Näistä muodostuu cost-index (lukuarvo) jonka perusteella FMS (lennonhallintasysteemi) laskee sopivan nopeuden ja korkeuden eri tilanteisiin.

Liikennekoneen moottorit voivat käydä nousussa maksimitehollakin, mutta nopeus heti nousun alussa normaalilla nousukulmalla nousee tuskin yli 1/3 nopeuteen matkalentonopeudesta.

Kyllä, alkunousussa moottorin työntövoima on suuri, mutta myös vastus laipoista ja släteistä on suuri, ja lisäksi nousu vaatii tehoa.

Korkeammalla vastus ja työntövoima pienenee (+nostovoimalaitteet ovat sisässä), ja myös tehoa on alennettu moottorin säästämiseksi, ja samalla kun ilman tiheys pienenee, niin nousukulman pienenemisen myötä ilmanopeus (tosi-ilmanopeus,TAS) suurenee. Matkakorkeudessa voi olla lähes kaksinkertainen alkunousuun verrattuna, jotain 480..520 kt (M .80 - M .90 tjsp). IAS pysyy 240..270 välillä.

Kun lähestytään äänen nopeutta, ilmanvastus kasvaa, eikä senkään vuoksi ole järkevää rääkätä moottoria ja tuhlata kerosiinia.

Kyllä, ja vekottimen aerodynamiikka menee ihan uusiksi, jos liian lähellä äänen nopeutta.

Äänen nopeus matkakorkeudella 35000 ft /10668 m (–54ºC) 1067 km/h, 296 m/s

[tuulispää]

Auttaa se koska ollaan jo cruise nopeudessa.

Jäi kommentoimatta tuohon.

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille - muistaakseni startissa (take off) keskimäärin 270 km/h, 6 km korkeudessa jotain luokkaa 600 km/h, ja tavanomaisella matkakorkeudella lentopinnalla FL 350 = 35000 ft (10668 m) cruise-nopeus on esim 900 km/h.
Esittämäsi 50 m korkeudessa ei cruise-nopeus voi tulla kysymykseen, kun ilmavastus olisi aivan mahdoton, jolloin akkujen energiaa menisi valtaosa hukkaan. Eli 50m korkeudessa nopeutta tuskin kannattaisi nostaa juuri yli 300 km/h.

Niin totta...siis ollaan nopeudessa jossa kone lentää ilman laippoja.

--

Kykenetkö ymmärtämään sen että jos kone cruisaa 50 metrissä 100 km/t...se kruisaa 30 kilsassa 1000 km/t ?

Ilmiötä, jota ei ole olemassa, ei voi ymmärtää.
Cruise = risteillä, sanakirjan mukaan.
Cruise-nopeus tarkoittaa liikennekoneiden tapauksessa matkalentonopeutta, joka tapahtuu vain matkalentokorkeudessa.
Hävittäjien ja pommittäjien cruise-nopeus tarkoittaa nopeutta operaatitehtävässä.
Jos riidellä haluat, kehottaisin sinua tekemään sitä sillä palstalla mistä tänne tulit.

Viittasin Aerovironmentin Heliokseen joka liikkui 19 mph merenpinnan tasolla ja 170 mph 29 kilometrissä...comprende ? Fyrsikaalinen ilmiö kyseessä...varmaan kun asiaa viikon mietit se voi aueta sinullekin.

Purkejekoneetkiin liikkuu mach 0.6 nodeudella 15 kilometrissa ( vrt Perlan II ).

Minä en ole sanonut mitään Heliokseen liittyvää, vaan vastasin Tuulispään kolme päivää sitten esittämään kommenttiin, joka ei koskenut mitenkään Heliosta :
Auttaa se koska ollaan jo cruise nopeudessa.

Ok...täytyy olla tarkkana.

[Kontra]

Jäi kommentoimatta tuohon.

Suihkuturbiinikoneilla lentonopeus on ilmanvastuksen vuoksi optimoitava energian suhteen eri korkeuksille - muistaakseni startissa (take off) keskimäärin 270 km/h, 6 km korkeudessa jotain luokkaa 600 km/h, ja tavanomaisella matkakorkeudella lentopinnalla FL 350 = 35000 ft (10668 m) cruise-nopeus on esim 900 km/h.
Esittämäsi 50 m korkeudessa ei cruise-nopeus voi tulla kysymykseen, kun ilmavastus olisi aivan mahdoton, jolloin akkujen energiaa menisi valtaosa hukkaan. Eli 50m korkeudessa nopeutta tuskin kannattaisi nostaa juuri yli 300 km/h.

Niin totta...siis ollaan nopeudessa jossa kone lentää ilman laippoja.

--

Kykenetkö ymmärtämään sen että jos kone cruisaa 50 metrissä 100 km/t...se kruisaa 30 kilsassa 1000 km/t ?

Ilmiötä, jota ei ole olemassa, ei voi ymmärtää.
Cruise = risteillä, sanakirjan mukaan.
Cruise-nopeus tarkoittaa liikennekoneiden tapauksessa matkalentonopeutta, joka tapahtuu vain matkalentokorkeudessa.
Hävittäjien ja pommittäjien cruise-nopeus tarkoittaa nopeutta operaatitehtävässä.
Jos riidellä haluat, kehottaisin sinua tekemään sitä sillä palstalla mistä tänne tulit.

Viittasin Aerovironmentin Heliokseen joka liikkui 19 mph merenpinnan tasolla ja 170 mph 29 kilometrissä...comprende ? Fyrsikaalinen ilmiö kyseessä...varmaan kun asiaa viikon mietit se voi aueta sinullekin.

Purkejekoneetkiin liikkuu mach 0.6 nodeudella 15 kilometrissa ( vrt Perlan II ).

Minä en ole sanonut mitään Heliokseen liittyvää, vaan vastasin Tuulispään kolme päivää sitten esittämään kommenttiin, joka ei koskenut mitenkään Heliosta :
Auttaa se koska ollaan jo cruise nopeudessa.

Ok...täytyy olla tarkkana.

Kato ihmettä, et olekaan sammunut? Sekoilusi ei johtunutkaan vappuviinasta, vaan ihan luonnollisesta syystä.

[tuulispää]

Kennotehokkutta tärkeämpi sähkölentämisessä on huikea tehonnousu akuissa...ja hinnan laskeminen.

a67e32_14097a70ec114810b2bc0ac3bf8a88d4~mv2.png (110.51 KiB) Katsottu 49 kertaa

 

[Konsta]

Huomenta 
Nousi mieleen eräitä kysymyksiä.
Onko tehonnousu niin merkittävää, että saman kehityksen voi odottaa jatkuvan ja tuoko fossiilisista polttoaineista luopuminen maailman ilmastolle niin merkittäviä sekä tieteellisesti todistettuja hyötyjä että se on kannattavaa vai onko kysymyksessä jo paatoksellinen ja tieteellinenkin yksisilmäisyys ?
Parempaa ei tosin ole tarjota asiantuntemuksen puutteen vuoksi.

[tuulispää]

Huomenta
Nousi mieleen eräitä kysymyksiä.
Onko tehonnousu niin merkittävää, että saman kehityksen voi odottaa jatkuvan ja tuoko fossiilisista polttoaineista luopuminen maailman ilmastolle niin merkittäviä sekä tieteellisesti todistettuja hyötyjä että se on kannattavaa vai onko kysymyksessä jo paatoksellinen ja tieteellinenkin yksisilmäisyys ?
Parempaa ei tosin ole tarjota asiantuntemuksen puutteen vuoksi.

1000 wh/kg on kuulemma tulossa.

lithium-ion-batteries.jpg (40.5 KiB) Katsottu 41 kertaa

[Disputator]

Olen kiinnostunut pienistä detaljeista, koska olen vain sellainen. Siksi kysyisin aloittajalta, että sulla (olet siis vaikuttanut netissä eri foorumeilla) on tapana aina avaamasi ketjun otsikossa käyttää huutomerkiä (!). Tämä pienen pieni yksityiskohta kiinnostaa minua ihan paljon! Avaatko mulle tätä tapaasi, olen aidosti kiinnostunut siitä. Mikä on siis se tarkoitus, kun päätät otsikkosi usein huutomerkillä.