Частные самолеты стали более экономичными?
Частные самолеты стали более экономичными?
Одной из основных статей расходов при полете на частном самолете является топливо. Проще говоря, частные самолеты сжигают много топлива во время полета. Тем не менее, общий вопрос: стали ли частные самолеты более экономичными с течением времени?
На самом деле, распространено мнение, что частные самолеты гораздо более экономичны, чем 50 лет назад.
Однако, если посмотреть на среднечасовой расход топлива частных самолетов, это не обязательно так.
Расход топлива для частных самолетов с 1967 года
Ниже приведен график, иллюстрирующий средний расход топлива каждого самолета в час во время круиза.
По горизонтальной оси отложен год начала поставок каждого самолета. По вертикальной оси отложен средний расход топлива в час каждым самолетом, измеренный в галлонах в час.
Синие пузыри — это большие реактивные самолеты, красные пузыри — это реактивные самолеты среднего размера, оранжевые пузыри — легкие реактивные самолеты, зеленые пузыри — VLJ, а фиолетовые пузыри — турбовинтовые самолеты.
Показатели почасового расхода топлива не сильно изменились с течением времени.
Как правило, вы ожидаете увидеть снижение показателей почасового сжигания топлива на протяжении многих лет. Однако это не так.
Большой расход авиационного топлива за годы
При рассмотрении отдельных категорий самолетов эволюция топливной экономичности частных самолетов более заметна.
Как вы можете видеть на графике ниже, большие частные самолеты остались примерно на том же уровне расхода топлива.
Большинство больших самолетов сжигают от 200 до 400 галлонов в час. Некоторые из более крупных форсунок сжигают около 500 галлонов в час.
Самые большие частные самолеты — переоборудованные авиалайнеры — сжигают свыше 600 галлонов в час.
В среднем галлон топлива Jet-A стоит 5 долларов. Таким образом, стоимость топлива для больших частных самолетов колеблется от 1000 до 3000 долларов в час.
Итак, когда дело доходит до больших частных самолетов, расходуют ли они меньше топлива, чем 50 лет назад?
Глядя на график выше, ответ — нет.
Однако важно не только рассматривать возможности этих самолетов по годам, но и сравнивать модели.
Чтобы по-настоящему оценить, стали ли большие частные самолеты более эффективными с течением времени, мы должны сравнивать подобное с подобным.
Например, Dassault Falcon 900. Основные компоненты линейки Falcon 900 остаются неизменными на протяжении многих лет. Однако в 1985 году Falcon 900B сжигал в среднем 347 галлонов топлива в час.
Когда в 2010 году начались поставки Falcon 900LX, среднечасовой расход топлива самолета составлял 260 галлонов в час.
Таким образом, при рассмотрении топливной эффективности конкретных моделей самолетов потребление топлива сократилось.
Средний расход авиационного топлива по годам
Аналогичная история продолжается и при рассмотрении топливной эффективности самолетов среднего размера с 1970 года.
Среднечасовые показатели расхода топлива остались в том же диапазоне. Большинство частных самолетов среднего размера сжигают в среднем от 200 до 280 галлонов топлива в час.
Есть, конечно, и выдающиеся примеры.
Например, Pilatus PC-24 в среднем сжигает всего 160 галлонов в час.
Тем не менее, большинство частных самолетов среднего размера на протяжении многих лет попадают в один и тот же диапазон.
Кроме того, в прошлом были примеры частных самолетов среднего размера, которые сжигали меньше топлива в час по сравнению с нынешними самолетами. Например, Cessna Citation V сжигает всего 182 галлона топлива в час. Имейте в виду, что первая поставка Cessna Citation V состоялась в 1989 году, более 30 лет назад.
Расход топлива для легких самолетов за годы
Интересно, что когда дело доходит до легких реактивных самолетов, здесь наблюдается тенденция. Более того, тенденция — это то, что предсказало бы большинство людей.
С 1971 года легкие реактивные самолеты стали более экономичными, сжигая меньше топлива в час.
В период с 1970 по 1990 год большинство легких реактивных самолетов сжигали в среднем от 160 до 220 галлонов топлива в час.
Однако в начале 2000-х произошло резкое и резкое снижение расхода топлива. Некоторые легкие реактивные самолеты имели почасовую скорость сжигания топлива в районе 140 галлонов в час.
В результате современные легкие реактивные самолеты сжигают в среднем от 140 до 200 галлонов топлива в час. Конечно, это снижение всего на 20 галлонов в час. Однако это эквивалентно снижению стоимости на 100 долларов в час.
Расход топлива на самолетах VLJ за годы
В мире частных самолетов VLJ (Very Light Jets) — это новая концепция. VLJ идеально подходят для полетов продолжительностью один или два часа.
Самолет, который действительно положил начало категории самолетов VLJ, был Eclipse 500. Это был самолет, к которому многие относились скептически, в первую очередь из-за отсутствия в нем туалета.
Однако Eclipse 500 имел успех и представил миру концепцию VLJ. Одним из основных преимуществ VLJ является то, что они обеспечивают практически все преимущества частных полетов, но по очень разумной цене.
Одним из способов достижения этого VLJ является низкий расход топлива.
Учитывая, что VLJ существуют не так давно, среднечасовые показатели расхода топлива сегодня остаются такими же, как и в 2006 году.
Самолет с самым низким показателем почасового расхода топлива — это Cirrus Vision Jet, в основном благодаря его небольшой занимаемой площади и одному двигателю.
Тем не менее, наиболее впечатляющим самолетом с точки зрения часового расхода топлива в категории VLJ является Eclipse 550. Средний часовой расход топлива составляет всего 55 галлонов в час. Всего на 5 галлонов в час больше, чем у Vision Jet, несмотря на то, что у него в два раза больше двигателей.
Резюме
Вопреки распространенному мнению, показатели почасового расхода топлива и топливной экономичности частных самолетов оставались относительно постоянными в течение последних 50 лет.
Конечно, со временем произошло небольшое снижение. Однако это снижение составляет несколько процентов.
Это можно интерпретировать двояко.
Во-первых, можно утверждать, что не было достаточно развития, инноваций и стимулов для снижения показателей почасового сжигания топлива.
В качестве альтернативы можно утверждать, что частные самолеты всегда оставались максимально экономичными. Очень похоже на то, как реактивные самолеты 40-летней давности могут летать на высоте 51 000 футов (см. Cessna Citation III).
Усовершенствования самолетов коснулись и других областей. И хотя показатели почасового расхода топлива незначительно снизились, у производителей есть сильный стимул к сокращению расхода топлива.
Чем ниже расход топлива, тем ниже эксплуатационные расходы. Таким образом, повышенное преимущество над конкурентами. Тем не менее, расход топлива должен быть сбалансирован с другими цифрами и требованиями, предъявляемыми заказчиками к самолету. Например, высокая крейсерская скорость и большой салон.
С годами частные самолеты стали более экономичными, если принять во внимание другие достижения и возможности этих самолетов.
Сколько топлива берет с собой самолет, выполняющий рейс?
Главная » Интересно
Интересно
Автор Вадим Хромов На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено
Содержание:
Представить хотя бы приблизительно, сколько необходимо топлива самолету для выполнения рейса, довольно сложно. Однако для авиакомпаний эта информация является одной из наиболее важных. Как и чем заправляют самолеты, а также сколько топлива они берут с собой в полет?
Как заправляют самолеты?
Самолеты могут заправлять топливом нескольких типов. В небольших моделях используются поршневые двигатели, поэтому в бак заливают бензин. Почти на всех коммерческих самолетах устанавливаются двигатели газотурбинного типа и заправляют их авиакеросином, то есть топливом для двигателей на реактивной тяге.
Самым первым этапом заправки воздушного судна является контроль качества топлива на нефтеперерабатывающем заводе (выходной контроль).
Когда топливо поступает в заправочный комплекс, оно проходит входную проверку. Доставляться оно может железной дорогой в цистернах, автоцистернами, водными маршрутами и даже прямым трубопроводом.
Пройдя фильтрацию, топливо закачивается в резервуары. Затем отстаивается, заново проходит проверку и «получает» паспорт качества. Воздушные суда могут заправлять несколькими способами. Первый предполагает соединение системы заправочного комплекса с перроном аэропорта, где предусмотрены специальные стоянки с топливными гидрантами. Через них топливо закачивают внутрь самолета. Второй способ предполагает наличие транспорта-заправщика, в который наливают топливо (около 60 000 литров) и везут к самолету.
Интересный факт: существует также дозаправка воздушного судна в воздухе. Но используется она только для военно-транспортных и военных самолетов. Заправщик при помощи сложной системы (шланг-конус, штанга, крыло-крыло) заправляет другой самолет прямо на лету.
В большинстве воздушных судов топливо находится в баках, установленных в центре самолета и крыльях.
Также резервуары могут располагаться в стабилизаторе или хвостовой части. Бортовой компьютер в современной авиации сам распределяет топливо по бакам. Во время заправки оператор держит в руках специальное устройство с кнопкой, которую нужно иногда нажимать. В противном случае подача топлива прекращается.
Расход топлива самолета
Одним из самых важных показателей является топливный расход воздушных судов. Он определяет эффективность использования самолета. Если условия эксплуатации равны и самолет тратит меньше топлива, авиакомпания терпит не такие большие издержки.
Данные о расходе топлива воздушных судов в некоторых источниках различаются, так как используются разные методики измерения показателей. Кроме этого, расход зависит от выбранной скорости, скорости ветра, нагрузки, протяженности полета, высоты и других показателей. Именно поэтому берутся усредненные данные.
Пример расхода топлива у некоторых самолетов:
- Ан-2 («кукурузник») – 131 кг в час;
- Ту-154М – 5300 кг в час;
- Ил-86 – 10400 кг в час;
- Boeing 747-300 – 11300 кг в час;
- Ту-144С – 39000 кг в час.
Интересный факт: самый большой самолет в мире «Мрия» (Ан-225) использует почти 16 тонн топлива в час (крейсерский режим). Время заправки – почти 1,5 суток.
Естественно, самолет берет с собой топлива в рейс с запасом. В этот объем входит: путь от А до Б и к пункту В (запасной аэродром). Также добавляют авиатоплива на несколько запасных кругов, в случае если воздушное судно выпало из графика или наблюдаются плохие погодные условия. Около 5% добавляют на «всякий случай». Например, в «Боинг» заливают около 160 тонн топлива, в советский Ту-154 – 40 тонн, Airbus А320 – 30 тонн.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Поделиться с друзьями
Оцените автора
( 10 оценок, среднее 3.9 из 5 )
7 ответов, которые вы должны знать —
Расход авиационного топливаВ общем, топливо представляет собой материал, который сжигается для производства энергии или тепла.
Топливо — это термин, используемый в авиации для обозначения керосина, который используется для питания авиационных двигателей. Количество топлива, сожженного во время полета, называется расходом авиационного топлива, хотя резервные процессы не включаются в расход топлива для этого проекта. Разница масс между взлетным и посадочным весом самолета равна массе топлива самолета. Сначала давайте вкратце узнаем об авиационном топливе.
Топливо для самолетов | Авиационное топливо Существует несколько различных типов авиационного топлива , которое используется. Jet A и Jet A-1 представляют собой бесцветное и легко воспламеняющееся топливо на основе керосина, которое используется в самолетах с газотурбинными двигателями. Еще одним видом топлива является авиационный бензин (AVGAS), который используется только в крошечных самолетах с поршневыми двигателями. Большие самолеты используют топливо на основе керосина, потому что у керосина более высокая температура воспламенения, чем у бензина.
Бензин неэффективен и не дает такого же количества электроэнергии, как керосин. Средняя национальная цена на топливо Jet-A составляет 4,42 доллара за галлон по состоянию на май 2021 года, хотя цены часто колеблются в зависимости от различных факторов.
В этой статье основное внимание уделяется расчету расхода авиационного топлива, чтобы раскрыть самый сокровенный секрет современной коммерческой авиации. Расход топлива самолетом на одного пассажира и 100 километров полета быстро падает по мере увеличения дальности полета, пока не достигнет почти постоянного уровня около среднего диапазона. Расход топлива резко возрастает на больших расстояниях, когда требуется уменьшение груза. Влияние дальности полета и полезной нагрузки на расход авиационного топлива на морскую милю
Удельный расход топлива самолета Расход топлива показан на диаграмме характеристик двигателя как расход топлива/час, а расход топлива указан как удельный расход топлива в технологическом процессе (SFC).
Его определение следующее:
SFC=Расход топлива в Ньютонах в час/BHP в кВт
Выходная мощность поршневого или турбовинтового двигателя может быть получена как мощность на валу двигателя. Когда используется система FPS, она называется BHP и измеряется в HP, в качестве единицы измерения SI используется кВт. С другой стороны, тяга, создаваемая турбовентиляторным или турбореактивным двигателем, измеряется в фунтах в системе FPS и в ньютонах в единицах СИ.
Удельный расход топлива реактивного двигателя определяется следующим образом:
SFC = Расход топлива в Ньютонах в час/Тяга в Ньютонах
Вспомним, что такое тяга, и поймем, какую роль она играет в топливной экономичности самолета.
Сила, которая толкает самолет в воздухе, известна как тяга. Это сила, которая позволяет самолету лететь, преодолевая сопротивление. Поскольку тяга равна сопротивлению в крейсерском полете, самолет не ускоряется. Тяга создается за счет разгона газовых масс в воздушно-реактивных двигателях.
Согласно закону Ньютона 3 rd , сила генерируется в направлении, обратном направлению ускорения. Топливо сжигается в камере сгорания, и к газу добавляется тепло. Газ расширяется и ускоряется, выходя из задней части двигателя, толкая самолет вперед.
Воздушный винт преобразует мощность двигателя в тягу. Может иметь от 2 до 4 лопастей, в зависимости от мощности двигателя и условий эксплуатации. При необходимости для некоторых применений также используется специальный гребной винт с лопастями 5/6.
Удельный расход топлива реактивного двигателя известен как BSFC и обозначается следующим образом, чтобы отличать конкретный расход топлива поршневого или турбовинтового двигателя от расхода реактивного двигателя.
BSF C=расход топлива в ньютонах в час/BHP в кВт; с единицей Н/кВт-ч.
BSFC часто выражается в метрических единицах как мг/Вт-с.
Топливная эффективность любого первичного двигателя, который сжигает топливо и обеспечивает вращательную мощность или мощность на валу, измеряется с помощью BSFC, используемого для анализа эффективности двигателя внутреннего сгорания с валами o/p. Это рассчитывается путем деления скорости потребления топлива на количество произведенной энергии. По этой причине он также известен как удельный расход топлива. Удельный расход топлива при торможении можно использовать для прямого анализа или сравнительных исследований топливной экономичности различных двигателей в промышленности.
Расход топлива для реактивных самолетов Воздушно-реактивные силовые установки, известные как реактивные двигатели, используются для приведения в движение самолетов. Компрессор сжимает воздух, и тепло подается в камеру сгорания до того, как воздух выходит через турбину, которая приводит в действие компрессор.
Избыточная энергия преобразуется в тягу. Цикл Брайтона — это термодинамический принцип.
Турбина также приводит в действие лопасти вентилятора в турбовентиляторных двигателях, ускоряя окружающие воздушные массы, обходящие двигатель. Коэффициент двухконтурности — это отношение масс воздуха, которые проходят мимо двигателя, по сравнению с массами воздуха, которые проходят через него, поскольку двигатели с высоким коэффициентом двухконтурности оказались более экономичными, они будут становиться все более популярными в будущем.
Тяга Удельный расход топлива означает удельный расход топлива турбовентиляторного или турбореактивного двигателя.
BSFC = расход топлива в ньютонах в час/тяга в ньютонах
С единицей в час -1 .
Удельный расход топлива по тяге (TSFC)Экономия топлива конструкции двигателя с точки зрения выходной тяги известна как удельный расход топлива по тяге (TSFC).
Поскольку масса топлива не зависит от температуры, она используется вместо объема (галлоны или литры) для измерения топлива.
При максимальной эффективности КТР воздушно-реактивных двигателей примерно пропорциональна скорости истечения. Характеристики TSFC типичных авиационных двигателей (Mattingly 1996, p.29)
Температура воздуха снижается с высотой до достижения тропопаузы слой и разница температур между максимальной внутренней температурой (ограниченной материалом двигателя) и температурой наружного воздуха приносит пользу реактивным двигателям. В результате КПД реактивного двигателя будет расти с высотой, пока не достигнет слоя тропопаузы, и, как следствие, следует прогнозировать уменьшение TSFC с увеличением высоты. Однако оценка литературы этого не отражала.
Кроме того, поскольку реактивные транспортные самолеты часто летают в стратосфере, где температура остается постоянной с высотой, в стратосфере, где летают эти самолеты, ожидаются незначительные колебания TSFC с высотой.
Влияние скорости на TSFC Скорость полета также является важным фактором для реактивных двигателей.
Скорость истечения струи уравновешивается скоростью полета воздуха. Более того, механическая мощность — это сила, умноженная на скорость, потому что работа — это сила (т. е. толчок), умноженная на расстояние.
Хотя номинальный SFC является одним из полезных показателей эффективности использования топлива, он должен быть разделен на скорость, если сравнивать двигатели с различными скоростями, и максимальная дальность скорости достигается при постоянной тяговой эффективности, когда соотношение между скоростью и сопротивлением низкое, а максимальная выносливость достигается при наилучшем аэродинамическом отношении.
Расход авиационного топлива в час | Уровень потребления авиационного топлива Расход топлива составляет от 3 до 4 литров на пассажира на 100 километров, что делает его самой дорогой статьей расходов авиакомпании (около 30 процентов от общих расходов). В результате одной из самых важных проблем в управлении авиакомпаниями является то, сколько топлива потребляет самолет на одного пассажира.
Во-первых, многие показатели, используемые для количественной оценки топливной эффективности транспорта, часто сравнивают с отраслевыми «производственными» показателями. Сравнивая производство авиакомпании с количеством сожженного топлива, можно определить эффективность использования топлива.
Обычный бизнес авиакомпаний заключается в перевозке людей из пункта А в пункт Б. Количество перевезенных мест (или пассажиров), умноженное на расстояние, является традиционным показателем производительности. Давайте рассмотрим некоторые примеры этих индикаторов более подробно.
Формула расхода авиационного топлива- Доход Пассажиро-км (RPK). / Выполненный пассажиро-километр. (PKP): Коммерческий пассажир получает компенсацию от авиакомпании, а 1- RPK представляет собой перевозку одного человека на расстояние 1 км.
- Свободное место-километр (ASK): Одно ASK соответствует одному месту на километр полета.
- Коэффициент пассажирской загрузки (PLF): PLF соответствует доле RPK и ASK.
- Пассажирские тонно-километры: Давайте поймем это, используя приведенную ниже ссылку.
- Грузовые тонно-километры: Давайте поймем это, используя приведенную ниже ссылку.
С 1968 по 2014 год средний расход топлива новых самолетов снизился на 45 процентов, что представляет собой совокупное годовое снижение на 1,3 процента с различной скоростью снижения. В 2018 году выбросы CO2 от пассажирских перевозок составили 747 млн тонн, что соответствует 8,5 триллионам коммерческих пассажиро-километров (ПКК), или в среднем 88 граммов CO2 на ПКК. CO2/км 88 г соответствует 28 г бензина на километр или расходу топлива 3,5 л/100 км (67 миль на галлон США).
Каждую секунду Boeing 747 потребляет около 1 галлона топлива (около 4 литров). Он может потреблять 36 000 галлонов топлива в течение 10-часового пути (150 000 литров).
Согласно веб-сайту Boeing, 747 потребляет около 5 галлонов топлива на милю (12 литров на километр).
Учтите, что Боинг 747 может перевозить до 568 пассажиров. Давайте назовем это число 500 человек, чтобы учесть тот факт, что в большинстве самолетов не все места заняты. Боинг 747 использует 5 галлонов топлива для перевозки 500 человек на 1 милю. Учитывая, что Боинг-747 летит со скоростью 550 миль в час (900 км/ч), самолет расходует 0,01 галлона на человека за каждую милю. В результате Боинг 747 обычно потребляет около 4 л/с, или 240 л/мин и 14 400 л/ч, и, например, это может потреблять 187 200 л/13 ч при перелете из Токио в Нью-Йорк.
Таблица расхода авиационного топлива | Сравнение расхода топлива для самолетов| Тип авиакомпании | Литры на 100 пассажиро-километров |
|---|---|
| Бюджетные самолеты | 3,18 |
| Региональные самолеты | 3,469 |
| Чартерные самолеты | 4,47 | Флагманский авиаперевозчик Самолет | 3. 405 |
Бюджетные авиакомпании имеют лучшие показатели в пересчете на литров на 100 километров на одного пассажира. Как правило, поскольку недорогие автомобили являются одними из лучших по степени заправки, они расходуют наименьшее количество топлива на одного пассажира.
Например, предположим, что мы предположим, что авиакомпания выполняет 2-часовой рейс средней дальности на 200-местном узкофюзеляжном самолете. В этом случае эффективность составляет примерно 3,5 литра на 100 километров при коэффициенте загрузки 80%, но 3,15 литра на 100 километров при коэффициенте загрузки 90%. Литры на 100 км на одного пассажира не являются наиболее подходящим показателем для измерения эффективности использования топлива, поскольку, как указывалось ранее, на рис. влияет коэффициент нагрузки.
Количество миль, которое самолет может пролететь на одном галлоне топлива, называется экономией топлива. Это часто упоминается в дебатах о глобальном потеплении и долгосрочных целях удержания среднего потепления ниже 2°C.
Для достижения этой цели необходимо резко сократить выбросы во всех секторах, а количество доступных мест в самолетах увеличилось более чем на 25% за последние 20 лет, и ожидается, что спрос будет расти примерно на 5% каждый год. .
Прогнозируется, что к 2032 году мировой флот увеличится на 20 930 самолетов, в результате чего общее количество самолетов достигнет почти 40 000. По оценкам, спрос на авиационное топливо или потребление авиационного топлива, как ожидается, будет увеличиваться на 1,9–2,6 % в год до 2025 года. Отсутствие дополнительной системы смягчения последствий, запланированное развитие авиационной отрасли может увеличить ее долю в глобальных выбросах до 22 %. к 2050 году. Современный авиационный мир находится в поиске инновационных технологий, конструкций и материалов, которые могут повысить эффективность использования топлива в долгосрочной перспективе.
За счет модернизации двигателя, улучшения аэродинамических характеристик и использования более легких материалов самолеты выбрасывают меньше углекислого газа.
Винглеты — это небольшие устройства, которые соединяются с законцовками крыльев и используются для улучшения аэродинамической эффективности крыла путем создания дополнительного толчка за счет обтекания законцовки крыла. Они могут повысить летно-технические характеристики самолета на 10-15%. Крылышко, расположенное под небольшим углом к встречному ветру и окруженное закрученным потоком, создает «подъемную силу» крылышка, которая координируется внутри крыла и далее. Наконец, они могут сократить выбросы на 6% за счет снижения лобового сопротивления.
Почему самолеты со смешанным крылом потребляют меньше топлива? Комбинированное крыло Boeing (BWB) с широким фюзеляжем в сочетании с крыльями с большим удлинением является аэродинамически более эффективным, поскольку весь самолет способствует созданию подъемной силы и имеет меньшую площадь поверхности.
Он вызывает меньшее сопротивление и снижает вес из-за меньшей нагрузки на крыло. Источник изображения: НАСА/компания Boeing, передовая концепция корпуса со смешанным крылом Boeing, 2011 г. (обрезано), помечено как общественное достояние, более подробная информация на Викискладе
Для суперрегиональной позиции 110-130 Dzyne Technologies уменьшает толщину смешанного корпуса крыла, обычно слишком толстого для замены тонкого корпуса и более подходящего для больших самолетов, путем размещения самолета в корнях крыла, позволяет снизить расход авиационного топлива на 20%.
Гибкая навигационная система Заменив текущую навигационную систему самолета более точной модернизацией в реальном времени, самолет может противостоять неблагоприятным погодным условиям, таким как шторм, сильный ветер и другие опасные ситуации, улучшая характеристики благоприятных погодных условий и в соответствии с Согласно различным исследованиям, использование гибкой навигационной системы может сэкономить около 1,4 тонны CO2 за полет.
Тактика работы включает непрерывный набор высоты и снижение (CCO и CDO), что позволяет самолетам следовать гибкому и оптимальному маршруту полета, что обеспечивает значительные экологические и финансовые преимущества. К ним относятся снижение расхода авиационного топлива, выбросов парниковых газов, шума и расходов на топливо, которые негативно влияют на самочувствие человека.
Что такое Double D8? Double D8В 2008 году Aurora Flight Science, Массачусетский технологический институт и Pratt & Whitney заявили о работе над концепцией конструкции коммерческого самолета под названием DoubleD8 (без двигателя под крыльями) в рамках проекта НАСА-Н+3. В этой концепции конструкторы решили расположить двигатель ближе к хвосту на верхней части корпуса самолета.
Источник изображения: NASA/MIT/Aurora Flight Sciences, MIT и концепт широкофюзеляжного пассажирского самолета Aurora D8 2010 года, помечен как общественное достояние, более подробная информация на Wikimedia Commons Эта модификация сводит к минимуму аэродинамическое сопротивление и повышает эффективность использования топлива за счет снижения выбросов до 66% в течение 20 лет.
Он также будет использовать на 37% меньше топлива, чем пассажирские самолеты, снизит уровень шума на 50% и сократит выбросы оксидов азота на 87% во время цикла посадки и взлета.
Узнайте о системах хранения авиационного топлива в предыдущих статьях здесь.
Чем самолет отличается от автомобиля по расходу топлива?
Перейти к основному содержанию
Копирайтер Компания БоингБернард Дейк ван
Бернард Дейк ван
Авиационный эксперт коалиции по водородным наукам.
Опубликовано 6 сентября 2018 г.
+ Подписаться
В наши дни мы видим много статей о загрязнении окружающей среды самолетами, но насколько это вредно по сравнению с автомобилем? В этом примере я сравниваю Boeing 787-9, оснащенный двигателями GENX, с Volkswagen Golf, который представляет собой автомобиль среднего размера.
В качестве примера я взял маршрут из Амстердама в Нью-Йорк. Расстояние по большому кругу от Амстердама до Нью-Йорка составляет около 3200 морских миль (морская миля), и я предположил, что ветра нет.
Трасса Амстердам — Нью-Йорк 3200 Нм на машине.
Предположим, мы едем на Volkswagen Golf из Амстердама в Нью-Йорк. Расстояние по большому кругу (кратчайшее расстояние от точки до точки на Земле) от Амстердама до Нью-Йорка составляет 3200 морских миль (морских миль), что составляет 5,926 км. Я посмотрел на сайте Фольксвагена и средний расход топлива этого автомобиля составляет 4,8 литра топлива на каждые 100 км (двигатель 1.0 TSI). Это означает, что он потребляет 5926/100*4,8=284,5 литров топлива. Это все при условии, что есть шоссе из Амстердама в Нью-Йорк, которое точно следует этому большому кругу.
Маршрут Амстердам — Нью-Йорк на самолете смешанного класса.
Это немного сложнее, потому что расход топлива сильно зависит от массы самолета. Типичный B787-9в конфигурации смешанного класса имеет 290 мест.
Допустим, все места заняты. Опрос, проведенный EASA (Европейским агентством по авиационной безопасности) в 2009 году, показал, что средний вес мужчины с ручной кладью составляет около 94 кг, а женщины — 75 кг. Соотношение между мужчинами и женщинами в обычном полете составляет 70/30%. В сумме это дает массу пассажиров и ручной клади 290*0,7=203*94=19,082 кг для пассажиров мужского пола и 290*0,3=87*75=6,525 кг для пассажиров женского пола. Всего 25,607 кг.
В ходе того же опроса пассажиры брали в среднем 17 кг зарегистрированного багажа. Итого 17*290=4,930 кг. Таким образом, общая масса пассажиров и багажа равна 4,930+25,607=30,537 кг. Типичная сухая эксплуатационная масса (DOW) B787-9 составляет 132 000 кг (сухая эксплуатационная масса включает экипаж, багаж экипажа и кладовую). Масса нулевого топлива (ZFM) становится равной 132 000 + 30 537 = 162 537 кг. Далее мы должны добавить топливо.
Сначала нужно взять запас топлива. Количество резервного топлива включает в себя маршрутное (непредвиденное) топливо, альтернативное топливо и конечный резерв.
Окончательный резерв топлива составляет 30 минут выдержки на запасном аэродроме на высоте 1500 футов, что составляет 2050 кг. Я взял международный аэропорт Филадельфии в качестве запасного аэропорта, расстояние между Нью-Йорком и Филадельфией составляет 82 морских мили. Альтернативное топливо становится 1.800 кг. Запас топлива по маршруту для этого рейса составляет 3% от посадочного топлива, что составляет 1000 кг, поэтому резерв топлива составляет 2,050+1800+1000=4,850 кг. Теперь мы можем рассчитать посадочную массу (LM), которая составляет 162,537+4,850=167,387 кг. С этой посадочной массой мы можем рассчитать топливо для полета, которое составляет 33 300 кг, а полет занимает 6 часов 49 лет.минут (круизная система дальнего действия с ступенчатым набором высоты 4000 футов). Наконец, мы должны запустить двигатели у выхода на посадку и вырулить на взлетно-посадочную полосу, на что уходит около 200 кг топлива, поэтому конечный расход топлива составит 33 500 кг.
Заключение.
На самолете требуется 33 500 кг топлива для перевозки 290 пассажиров с багажом из Амстердама в Нью-Йорк.
Это 115,5 кг топлива на одного пассажира. Килограммы, конечно, не литры, поэтому нам нужно разделить количество килограммов на плотность реактивного топлива, которая составляет 0,8 килограмма на литр. То есть на одного пассажира мы сжигаем 115,5/0,8=144,4 литра авиакеросина. Нашему Фольксвагену потребовалось 284,5 литра топлива, значит, B787-9потребляет почти такое же количество топлива на пассажира, как при поездке с двумя людьми в машине из Амстердама в Нью-Йорк. Можно также сказать, что нам нужно 148 Фольксвагенов, чтобы перевезти 290 пассажиров в Нью-Йорк, и тогда мы сжигаем столько же топлива, сколько самолет.
Вся эконом-версия на 344 места
Я сделал такой же расчет для полностью эконом-версии B787-9 на 344 места. Тогда требуется 34 400 кг топлива для маршрута и такси. Это означает 124,3 литра авиакеросина на пассажира. В этом случае расход топлива на одного пассажира в самолете даже лучше, чем при езде с двумя людьми в машине. Или нам нужно 152 Фольксвагена, чтобы перевезти 344 пассажира в Нью-Йорк, и тогда мы сжигаем столько же топлива, сколько и самолет.
Заключительные примечания
Это основано на предположении, что информация на веб-сайте автопроизводителя верна и все места в самолете заняты. Автомобили, как правило, используют больше, потому что это сильно зависит от вашего стиля вождения. Согласно тестам в Autoweek (голландский автомобильный журнал), средний расход двигателя этого типа (1.0 TSI) на 74 826 км составил 5,3 литра на каждые 100 км. В этом случае наша машина израсходовала бы 314 литров топлива на поездку в Нью-Йорк, а самолет стал еще лучше. Таким образом, в среднем мы можем сказать, что в поездке из Амстердама в Нью-Йорк мы расходуем столько же топлива на одного пассажира, сколько при езде с 2-2,5 человеками в автомобиле.
Между прочим, я полностью поддерживаю использование электрических самолетов и автомобилей для защиты окружающей среды.
Обман самолета с водородом или решение
9 апр.
