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現在有那麽多電動汽車,那麽大型客機也可以用電力來飛行嗎?

2022-05-21親子

事實上有電動飛機。大型客機不用電動,主要是因為

1、制造出足夠推力電動馬達會很沈,而且如果不采用燃料電池的模式供電,電池本身就是個固定的負荷,飛機在推力一定的情況下,當然是裝置重量越輕,能載貨的能力越強,跑一趟運的貨越多,航空公司才越賺錢。開公司都是為了賺錢,而不是花錢多為妙,所以經濟賬就是這麽算的。

2、航空引擎本質上是透過移動空氣粒子向後噴射產生的反作用制造壓力差,推動飛機前進。目前主流有效的移動空氣粒子的方法主要是風扇的機械式直接推動空氣粒子做動力,熱膨脹增壓定向釋放制造推力,游離空氣然後用電磁力推動空氣粒子制造壓力。當然,不用空氣制造壓力差,直接噴射工質的引擎也有,譬如各種火箭,但這種推力雖然容易往上增加,損失工質速度卻極快。導致起飛時燃料重量負荷也大,所以不管是固體火箭還是液體火箭,甚至離子推進,都不如在空氣中直接獲得工質省燃料。

當前電動航空引擎主要還是集中線上圈馬達做原動力,使用機械推動槳葉直接推動空氣粒子上。這種直接機械做工永遠會產生槳葉速度遠大於空氣流速的問題。葉片高速沖擊空氣的時候磨損問題、高速離心旋轉帶來的拉扯和震動破壞問題、和高速時前方補充空氣速度不夠快導致能一次推動的空氣粒子效率會隨著轉速越高而越來越低。也就是說高速時近乎空轉使不上力的情況會發生,因此限制了槳葉發動機的極速。游離空氣始終需要額外的能量先制造離子而且一次性就拋射出去,能量利用率很低。熱膨脹增壓暫時用電熱方式本來就很低,現在能利用熱膨脹推進的方式主要還是噴射式發動機,直接用吸來的空氣點燃燃油來制造高壓噴射瓦斯。而且噴射式發動機本身也是有槳葉能產生直接推動空氣的能力,因此多重加壓效果齊上,而且一定程度上避開了槳葉必須比空氣流速快而導致的結構壓力和磨損問題(當然因為高溫高壓的工作環境,也有別的新問題產生),加上前面講到的負荷成本問題,導致噴射式發動機在功效和節省燃料上遠超電動推進