up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله هواپيماهاي الکتريکي PDF
QR code - هواپيماهاي الکتريکي

هواپيماهاي الکتريکي

هواپيماهاي الکتريکي در قلب آسمان

خودروهاي الکتريکي از مرحله ايده خارج و به فناوري کاربردي تبديل مي شوند. در حالي که خودروهاي الکتريکي گام به گام عرصه زمين را دراختيار مي گيرند، اوضاع در آسمان به گونه ديگري است.
در سال هاي گذشته تلاش هاي زيادي براي تبديل ايده هواپيماي الکتريکي به واقعيت انجام شده است. با اين حال زماني که صحبت از پرواز در آسمان است، تامين امنيت به مساله اي جدي بدل خواهد شد. با اين حال و به رغم وجود مشکلات فراوان هواپيماهاي الکتريکي نيز رنگ واقعيت به خود مي گيرند و حتي بتدريج سر و کله نمونه هاي مسافربري آنها نيز پيدا مي شود. اما اين چشم اندازي است که محققان به تحقق آن در آينده نزديک چندان خوشبين نيستند.
دانشمنداني که روي پروژه هواپيماهاي الکتريکي کار مي کنند معتقدند تنها وجود چند مشکل کوچک بوده که اين فناوري در سال هاي گذشته با کندي نسبي به جلو حرکت کرده است.
به عقيده آنها چنين هواپيماهايي در مقايسه با هواپيماهايي که با موتورهاي احتراق داخلي کار مي کنند با بازده کاري بيشتري پرواز کرده و در عين حال سر و صداي به مراتب کمتري نيز توليد مي کنند. در يک دهه گذشته رشته تحقيقات گسترده اي در زمينه هواپيماهاي الکتريکي و موتور آنها صورت گرفته است. اين پژوهش ها نشان مي دهد موتورهاي الکتريکي بين ۳ تا ۴ بار بهتر از موتورهاي احتراق داخلي در قسمت ملخ هواپيماها کار مي کنند.
نکته جالب توجه اين است که ضريب اطمينان روي موتورهاي الکتريکي در مقايسه با موتورهاي پيستوني احتراقي۱۰ و حتي ۲۰ برابر است. برايان سيلي، رئيس مرکز بازده پروازي که همکاري نزديک تحقيقاتي با ناسا دارد، معتقد است: دير يا زود بايد منتظر ورود هواپيماهاي الکتريکي به ناوگان هواپيمايي کشورها باشيم، چون آنها از موتورهايي بهره مي برند که اطمينان زيادي مي توان به آنها داشت.
نگاهي به داده هاي آماري نشان مي دهد، موتورهاي الکتريکي تا ۹۵ درصد بهره وري دارند و اين درحالي است که اين رقم براي موتورهاي فعلي هواپيماها تنها بين ۱۸ تا ۲۳ درصد است. اين تفاوت فاحش به معناي آن است که در موتور هواپيماهاي الکتريکي اتلاف انرژي بسيار کمتر صورت مي گيرد. در حقيقت در اين هواپيماها ميزان انرژي بسيار کمي در قالب گرما تلف مي شود.
عمده مزاياي توسعه فناوري هواپيماهاي الکتريکي دقيقا از همين جا به چشم مي آيد. زماني که گرماي تلف شده کمتري توليد مي شود پس برخلاف هواپيماهاي فعلي به سيستم هاي خنک کننده حجيم در موتور آنها نيازي نخواهد بود. اين سيستم ها معمولا ابعادي بزرگ داشته و فضاي قابل توجهي از ساختار موتوري هواپيماهاي فعلي را به خود اختصاص مي دهند. بهره وري افزايش يافته در هواپيماهاي الکتريکي به معناي آن است که بسيار کم سر و صداتر خواهند بود. اين برگ برنده اي است که قابليت هاي کاربردي متعددي را مي توان براي آن مد نظر قرار داد. استفاده از اين امتياز بزرگ در عمليات هاي شناسايي مخفيانه هوايي از جمله آنهاست. اين مزيت موجب شده که هم اکنون پيمانکاران نظامي در گوشه و کنار جهان سرمايه گذاري هاي خيره کننده اي روي طراحي و ساخت هواپيماهاي الکتريکي بدون سرنشين انجام دهند. هواپيماهاي کم سر و صداتر به معناي آن هستند که فرودگاه هاي غيرنظامي را حتي مي توان در نقاطي احداث کرد که به مناطق شهري نزديک تر هستند.
چنين اقدامي موجب مي شود تا صرفه جويي قابل توجهي در زمان، انرژي و از همه مهم تر سوخت خودروها صورت گيرد و البته استرس هاي رايج در ميان مسافران براي رساندن خود به پروازها نيز تا حد قابل توجهي کاهش پيدا کند. گذشته از تمامي اين امتيازات نبايد محيط زيست زمين را نيز فراموش کرد. زماني که شمار قابل توجهي از ناوگان هواپيمايي کشورها با هواپيماهاي الکتريکي جايگزين شود، کمتر مي توان هواپيماها را به عنوان يکي از فاکتورهاي اصلي در آلودگي هوا و تشديد فرآيند تغييرات جوي به حساب آورد.
يکي از اصلي ترين چالش ها درخصوص ساخت هواپيماهاي الکتريکي که از آن به عنوان يک پاشنه آشيل عمده ياد مي شود طول عمر باتري است. هواپيماها براي اين که در هوا بهترين و بيشترين حالت شناوري را داشته باشند، بايد سبک باشند اما باتري ها همواره سنگين هستند.
رئيس مرکز بازده پروازي در آمريکا: دير يا زود بايد منتظر ورود هواپيماهاي الکتريکي به ناوگان هواپيمايي کشورها باشيم، چون آنها از موتورهايي بهره مي برند که اطمينان زيادي مي توان به آنها داشت
اين مشکل موجب شده تا بسياري از دانشمندان علوم مواد در پي مواد جديد و سبک براي ساخت باتري هواپيماهاي الکتريکي باشند. تکنيک هاي مبتني بر ساختارهاي فيبر کربني يکي از راه حل هاي اصلي در اين خصوص به شمار مي آيد به طوري که دانشمندان با استفاده از شبيه سازي رايانه اي نشان داده اند اگر هواپيما و باتري هايي با تکيه بر اين مواد ساخته شوند، حداقل تا بيش از ۳۰۰ کيلومتر را طي مي کنند. البته اين رقم چندان اميدوارکننده اي نيست با اين حال براي شروع مي توان روي آن حساب وي‍ژه اي باز کرد.
شرکتي تحقيقاتي در سن خوزه آمريکا ايده جالب توجه ديگري را به مرحله واقعيت رسانده است. در اين شرکت صفحات خورشيدي باريکي طراحي شده است که با ظرافت خاصي مي توان آنها را در قسمت هاي مختلف هواپيماي الکتريکي جاسازي کرد تا مجموعه باتري هواپيما هنگام پرواز يا توقف طولاني روي زمين نيز شارژ شود. نکته جالب توجه در اين ميان اين است که همين محدوديت ها که عمده آنها به مقوله طول عمر شارژ باتري باز مي گردد موجب شده تا ايده هاي مختلف و متنوعي از سوي پژوهشگران ارائه شود. استفاده از فناوري نانو از جمله اين ايده هاست به طوري که برايان سيلي مي گويد: با استفاده از اين فناوري مي توان طول عمر باتري ها را به ۱۰ تا ۲۰ برابر رساند.
چشم اندازي که درخصوص هواپيماهاي الکتريکي ترسيم شده است بر اين مبناست که ساخت و کاربردي شدن اين هواپيماها بتدريج و با نمونه هاي کوچک آغاز شود. به نظر نمي رسد در آينده نزديک در امور نظامي از اين هواپيماها استفاده کرد، زيرا در چنين استفاده هايي به هواپيماهايي نياز است که برد پرواز قابل توجهي داشته باشند و حال آن که فناوري هواپيماهاي الکتريکي در مراحل ابتدايي خود قرار دارد.
هواپيماهايي که با استفاده از موتور جت راهي آسمان مي شوند قابليت حمل شمار قابل توجهي از مسافران و بار را دارند و به همين دليل تا زماني که هواپيماهاي الکتريکي به اين مرحله از توانمندي نرسند اقبال عمومي چندان شامل حال آنها نخواهد شد. البته آنجا که صحبت از مسافت هاي کمتر از ۴۰۰ کيلومتر به ميان مي آيد بايد اعتراف کرد که هواپيماهاي الکتريکي از هر جهت برتري خواهند داشت.
امروزه موتورهاي گازي نيز همچنان که با کاهش حجم همراه مي شوند داراي بهره وري پايين تري مي شوند اما اين محدوديت درخصوص موتورهاي الکتريکي وجود ندارد. در نتيجه اين امکان بالقوه وجود دارد که در هواپيماهاي الکتريکي از چندين موتور کوچک که در لبه بال ها نصب شده اند، استفاده کرد. مارک مور از مهندسان علوم هوا و فضا در ناسا مي گويد: چنين ابتکار عملي موجب مي شود تا هواپيماهاي الکتريکي با حداکثر بهره وري ممکن به پرواز درآيند.
تمايل جهاني به چنين فناوري روز به روز بيشتر مي شود. به عنوان مثال در چين تأسيسات عظيمي به مساحت بيش از ۲۴ هزار مترمربع ساخته شده است که در آن روي طراحي و ساخت هواپيماهاي الکتريکي کار مي شود. اين کشور در نظر دارد تا همپاي موفقيت هاي به دست آمده در عرصه فضا، ايده هواپيماهاي الکتريکي را بسرعت به مرحله عمل برساند.

● مقدمه: پست الکتريکي ايستگاهي فرعي است که در مسير توليد، انتقال يا توزيع انرژي الکتريکي ولتاژ را به وسيله ترانسفورماتور به مقادير بالاتر يا پايين تر ...

يک موتور الکتريکي ، الکتريسيته را به حرکت مکانيکي تبديل مي‌کند. عمل عکس آن که تبديل حرکت مکانيکي به الکتريسيته است، توسط ژنراتور انجام مي‌شود. اين دو ...

خطاهاي ناشي از جريان برق عمدتا به سه دسته تقسيم ميشوند: ۱) اتصال بدنه که عبارت است از اتصال يکي از سيمهاي جريان برق به بدنه د ستگاه . ۲) اتصال کوتاه ...

پوشاندن يک جسم با يک لايه نازک از يک فلز با کمک يک سلول الکتروليتي آبکاري ناميده مي شود. جسمي که روکش فلزي روي آن ايجاد مي شود بايد رساناي جريان برق ب ...

موتور هاي چند فاز موتورهاي چند فازه موتورهاي متناوبي هستند که به صورت دو يا سه فاز کار مي کنند . هر دو از لحاظ ساختماني مشابه بوده و فقط اتصال داخلي ک ...

● واژگان ▪ مقاومت ويژه الکتريکي: ميزان مقاومت مواد در برابر جريان الکتريسيته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ويژه مي توان برخي از ...

▪ چاه نگاري هسته اي در چارچوب چاه نگاري هسته اي مي توان از اندازه گيري هاي زير نام برد: الف) نگار اندازه گيري پرتو زايي گاماي طبيعي (چاه نگاري GR (پرت ...

- پمپهاي هيدروليکي با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پ ...

دانلود نسخه PDF - هواپيماهاي الکتريکي