Аеронавтика енергетичний перехід ДОСЛІДЖЕННЯ
Деякі рішення для зменшення рахунку за енергію
Сьогодні літаки в основному використовують гас для виробництва енергії, необхідної для рушія. Біопаливо третього покоління могло б зробити це можливим зменшити викиди твердих частинок Крейсерський політ від 50 до 70% порівняно із згорянням гасу. Тим часом авіаційна промисловість оптимізує паливо для підвищення ефективності.
Серед інших шляхів, які розглядаються для зменшення викидів, наведемо вибір оптимізованих маршрутів або зменшення ваги літаків. Ця мета зменшення передбачає масове використання композиційні матеріали, які замінюють певні металеві деталі. Фюзеляж і крила літальних апаратів, таких як Airbus A350, Boeing 787 Dream або літаків далекого польоту нового покоління, виготовлені з композитів до 50%.
Електричний привід
На борту літаків механічні, пневматичні та гідравлічні системи поступово замінюються електричні системи для роботи обладнання та засобів управління. Але рушійний рух представляє сили в 10-100 разів вищі. Ми розуміємо масштаби проблем прийняття електричних силових агрегатів. Це радикальне нововведення, яке, ймовірно, призведе до рішучого прогресу; саме тому його широко вивчали у світі повітроплавання.
Управління електричною енергією на борту включає контроль накопичення, перетворення та виділення енергії, одним з недоліків батарей є їх вага. Електрифікація літаків, безумовно, потребуватиме розвитку паливні елементи, в поєднанні з батареями або конденсаторами для управління перехідними піками споживання енергії.
Повністю електрична злітно-посадкова смуга, швидше за все, передбачена для легкої авіації, з досить низьким корисним навантаженням і радіусом. «Гібридний» підхід, здається, більш здатний реагувати в коротко- та середньостроковій перспективі на потреби в продуктивності, освітленні та оптимізації загальної енергетичної ефективності майбутніх аеронавігаційних платформ. Отже електричний мотор чи застосовується він для переміщення наземних літаків або між злітно-посадковими смугами завдяки електричним системам руління, інтегрованим у колеса (зелене руління).
Ампер, розподілений демонстратор електричного рушія
Проект AMPERE, представлений ONERA на Паризькому авіасалоні, зосереджений на "повністю електричному" в поєднанні з інноваційною концепцією розподіленого рушія. Не втрачаючи ефективності, незважаючи на зменшені розміри, електродвигуни типу "вентилятор" розподілені вздовж крила і обслуговують обидва рушій і керування літаком.
Завдяки активним аеродинамічним ефектам (продування аеродинамічного шару та/або поглинання прикордонного шару) вони зменшують втрати енергії, пов’язані з тертям між повітрям, що потрапляє на поверхню літака, та навколишнім повітрям. Крім того, вони беруть участь у пілотуванні літака, що покращує безпеку польоту, забезпечуючи при цьому найбільш точний розмір рушія, тому зменшення різних предметів маси та енергоспоживання. Крім того, електрична архітектура такого літального апарату може запобігти таким ризикам, як блискавка, що знову дозволяє позбавити повітряне судно від деяких важких захисних засобів.
Розробка таких інноваційних рішень передбачає зокрема чисельне моделювання здійснюється завдяки розрахунковим кодам, що включають засвоєння таких областей, як аеродинаміка, конструкції. На додаток до цих чисельних моделювань, існує важливий експериментальний компонент, проведений у аеродинамічних трубах ONERA. Наступний крок, моделювання законів пілотування такого пристрою, під час очікування можливого демонстратора польоту.