夢はハイブリッドな航空機 29
ストーリー by wakatono
乗って動かせる実物大模型飛行機 部門より
乗って動かせる実物大模型飛行機 部門より
m-masa 曰く、 "NIKKEI NETによると、
米ボーイング、燃料電池旅客機を開発とのことです。ニュースによるとプロペラ機のエンジンをモーターに置き換えて、動力源として燃料電池を使うとのこと。
これが実現したら、太陽電池とのハイブリッドの可能性が現実になるかも。
いったん上空に上がってしまえば快晴だから。
ジェット機が主流だが、エンジン音が静かになるなどのメリットをいかせば、旅客機はもちろん軍用にも可能性が。"
このタレコミを見た瞬間、「実物大ラジコン」というのを想像してしまった…
当面の本命は.... (スコア:2)
補助動力装置は地上でも稼動させるので、空港やその周辺での大気汚染や騒音で問題になりがちですし。
流石にジェット機に代わって4発とか6発の燃料電池発電モーター式プロペラ機ってのは無理かも。
静かな軍用機 (スコア:1)
「静かな軍用機」ってのは需要があるんでしょうか？
静かなヘリコプターならありそうですけど。
軍事目的の航空機だと、
やっぱり静音性よりもレーダーに映りにくいステルス性の方が重要なんじゃないかってのが素人考えなのですよ。
どうなんでしょ？
静かな旅客機はいいですよねぇ。
わたしの場合、
外国に行くと常に寝不足で到着するので。
時差ぼけになるし。
３回しか行ったことないけど。
Re:静かな軍用機は重要です (スコア:2, すばらしい洞察)
★田舎に生息する時代遅れのFortran&COBOLガイなオタク★
目的次第ですが (スコア:2, 参考になる)
確かに、レーダーサイトを叩く機体は、ステルス性が重要なのは、事実です。
レーダーサイトを叩いた後、静かな軍用機は、夜間の対ゲリラ戦にしょう。必殺仕事人みたいな、ミッションには、適しているでしょう。
あと、廃熱が少なければ、携行SAMも無力化できますから。
Re:目的次第ですが(わかりやすい:+1) (スコア:2)
そりゃそーですな、
レーダー潰した後でも飛行機使うんですもんね。
敵地潜入というとヘリしか思いつきませんでした。
それにしても、
廃熱の問題はかなり難しいですねぇ。
うんうん。
Re:静かな軍用機 (スコア:1)
その筋に造詣が深くない上，うろ覚えなので間違いかもしれませんが．
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Yoshige
Re:静かな軍用機 (スコア:1)
無人なら、いくらでも飛んでいられるし、落されてもかまわんしね。
重い飛行機 (スコア:1)
ちゃんと実用レベルで飛ぶんでしょうか？
石油燃料は軽い（と思う）ですからねぇ。
落っこちても燃えにくそうなのはイイかも知れませんが。
Re:重い飛行機 (スコア:2)
Re:重い飛行機 (スコア:1)
「空気中の酸素と水素を反応させて発電する燃料電池」
とNIKKEIの記事には書いてありますが、まさか酸素だけじゃなく
水素まで空中から取りながら飛ぶわけでもないでしょう
(大気はそんなに水素の含有率高くないよね)から、
つまり「大気中の」は「酸素」だけに係っていて「水素」には係ってないのでしょうから、
水素または水素を発生するものを積んで飛ぶんでしょうね。
となると、有害かどうか以前に、ひょっとしてガソリン以上の大爆発をやらかす
んじゃないか？とか心配してしまったんですが、どうなんでしょう？＞識者
ところで、
>実物大ラジコン
一瞬違和感を覚えたんだけど、そうかそうか。
近年は電動のラジコン飛行機も有るんですものね。
かつてはメタノール+ニトロメタン(だっけ)の燃料で
やきだま(^^;2ストエンジンをまわして飛ばすものが主流でしたね。
電動なんて電池が重くてとても飛ばせなかった模様。
おふとぴ：
スネオとか(^^;が時折、せまくて民家もすぐそばにある空き地で
ラジコン飛行機らしきものを飛ばしていますが、
危ないんでリアルワールドでは真似しないでくださいm(__)m
数kgの物体が100km/h近くとか出してたりするようなので…
Re:重い飛行機 (スコア:1)
Kiyotan
Re:重い飛行機 (スコア:1)
あたしゃ識者じゃないですが、昔ブルーブックスで読んだところによりますと水素もガソリンも適度に酸素と混合しないと爆発しませんし、水素は拡散のスピードが早いので、爆発は難しい（水素源にもよりますが）ので、問題は少ないでしょう。
また、廃車寸前の車にガソリン詰め込んで、火を付けても爆発はしなかった、という記事が車雑誌にのってました。無茶な事するなぁ。
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#そんなワタシはOS/2ユーザー:-)
Re:重い飛行機 (スコア:1)
＃西部警察の悪役は、悪役ポリシーに則り自爆装置搭載済みだったのではないでしょうか？
Re:重い飛行機 (スコア:1)
＃水酸化カリウムは強アルカリです。
あとは・・・カーボンとか、アルカリの炭酸塩とか安定化ジルコニウム、
陽イオン交換樹脂なんかですね。
＃ガス会社の燃料電池解説ページ [gas.or.jp]を参考にしました。
＃なんでガス会社かってーと、供給するのが空気と都市ガスってのがほとんどだから、
＃ってことですね。
とすると、通常の充電池より危険度はかなり低いですよね。
＃液もれする乾電池とどっこいかな？
---- redbrick
Re:重い飛行機 (スコア:1)
ですから，重さの違いは「レシプロエンジン」と「燃料電池＋モーター」のどちらが重いか，ということにかかっているとみていいでしょう．
同出力ならば，レシプロエンジンよりモーターの方が軽いかも知れません．しかし，現状の大出力燃料電池は大きくて重いので，飛行機用としてはぜんぜん駄目です．これの小型軽量化が開発のポイントでしょう．
# なお，どちらも燃料は積むので，落ちたら燃えることに変わりありません．
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Yoshige
Re:重い燃料 (スコア:1)
★田舎に生息する時代遅れのFortran&COBOLガイなオタク★
Re:重い飛行機 (スコア:1)
燃料電池は従来の電池とは違い、外部から供給された水素と酸素を燃料として動作します。水素の供給源としては、天然ガス、ガソリン、アルコールなどがあるようです。 改質器 [kobelco.co.jp]が必要になりますが。
反応部分と燃料が分離されているので、一般的な電池に比べると重量は軽いと思います。ただし、現状で旅客機を飛ばせる出力がだせるかはわかりません。モーターの性能も関係しそうですね。
Re:重い飛行機 (スコア:1)
....ですねぇ．
素直に水素を燃料にした内燃機関で飛ぶ方が手っ取り早い気もするけど．
#それじゃちっとも静かにはならないか．
Re:重い飛行機 (スコア:1)
まず、水素を蓄積する方法とか、燃焼室に安定供給する方法が問題ですよね。
＃自動車などの移動体の内燃機関でずっと悩んでるのはまさにこの点だし。
＃まさか高圧(かつ、耐圧性のためにかなりの重量の)の水素ガスボンベを積むわけに
＃行かないでしょう・・・。水素貯蔵合金とか研究されてたような気がするなぁ。
＃あと、水素って、純粋な反応では結局H2Oを発生するだけだから、他の化石燃料に比べ
＃爆発力(というより、燃焼ガスの膨張性)は低くなってしまうんでは、と個人的に思いますが。
それに、他の方が指摘されたように、高温蒸気状態での水の反応活性をどうするか、
どうやってエンジンの耐久性、信頼性を確保するか、ってのも結構大変ですよね。
＃それでなくても、内燃機関の排気路、燃焼室ってのは高温の排ガスに晒されて痛みますし。
---- redbrick
Re:重い飛行機 (スコア:1)
ですね．ただ，水素貯蔵合金は，合金自体の質量が大きくて，航空機には
不向きのような気も，します．
複合材料による圧力容器の方が有望にも思えますよね，航空機用としては．
燃料電池ににせよ，内燃機関にせよ，水素は，航空機に使うには，まだまだ，
ブレイクスルーポイントがたくさんある気がしますねぇ．
>他の化石燃料に比べ爆発力は低くなってしまうんでは
です．ただ，燃料の質量当たりの熱量を考えると，燃焼時の熱量は，化石燃料に
比べて，さほど劣ってはいないので，パワーの点では懸念が少ない．と．
水素が劣っているのは，燃料の容量あたりの熱量ですので．
>高温蒸気状態での水の反応活性をどうするか(中略)
>エンジンの耐久性、信頼性を確保するか、ってのも結構大変(中略)
>内燃機関の排気路、燃焼室ってのは高温の排ガスに晒されて痛みますし。
陸上交通機関に要求される程度の信頼性だったら，そのあたりは既に大方クリア
できてると思いますが，航空機用ガスタービンや，ジェットになると，
まだまだでしょうねぇ．
#質量に対して要求条件の穏やかな，船舶の燃料としてはどうなのかな＞水素．
#武蔵工大(記憶曖昧)が，“水素ディーゼル”の研究をやっていたと思うけど．
太陽電池っすか？ (スコア:1)
燃料電池以上に厳しい話じゃないか？とか思いました。
#最近の太陽電池が俺の認識を「はるかに」超えた高性能になってるなら話は別ですが。
人ひとり飛ばせる電力を出すために太陽電池はどれくらい面積要るんでしたっけ？
なんか結構な面積なような気がする。
ひとり飛ばすのでもソレだとしたら、多数の人が乗る旅客機なんて
どんな「かたち」にすればいいんだ？という悩みがあると思います。
どこに電池を並べればいいんだ？という。
主翼ですかねえ。主翼の面積を馬鹿でかくして、速度も少なくともジェット旅客機より遅いに
決まってるだろうから後退翼なんて意味ないだろうし。
なんかグライダーのお化けようなやたらと主翼の「長い」機体が
想像されちゃったんですけども。
で、そんな機体が出来たとして、それって「今のような」空港で
離陸できるんでしょうか？
速度は遅いから滑走路はもしかして短くて済むのかな？そうでもないのかな？
気になるのは長大な主翼が邪魔になって今のままの主翼じゃ空港を移動するのが
しんどくないか？とか。
あるいは、速度遅すぎて、今の旅客機が持つような、他の交通手段と比べての
圧倒的な速度差というメリットを、得られないかも知れない。
まぁ、Winglet(だっけ？＞主翼の先端の下から上への回り込み気流を「後ろに」流すことで
推力を稼ぐという奴)みたいに、微力ながら推進力のお手伝いをする、程度の効果を
期待するっていうなら、ここまで深刻じゃないかも知れませんが。
というか、燃料電池とか太陽電池とかについては、旅客機という大型のものよりも
理想的にいえばタケコプター(^^;のような小型路線のほうが、嬉しくないかなーとか
想像しちゃいます。あの分野ではスケールメリットってどれくらい有る(無い)んだろう？
Re:太陽電池っすか？ (スコア:1)
Re:太陽電池っすか？ (スコア:1)
という手がありますね。
気球内の水素はある程度抜けていくので、太陽電池による電力で空気
中の水分を電気分解して水素を得ることで補給。補機の電力も太陽電
池でまかなう、と。これで、半永久的に浮いてられる｡
って書いてると、とてもローテク・・・｡
でも気球として浮いている為にはそれなりの体積が必要で風の影響を
強く受けそう。ということで、定位置を保つ、あるいは移動用に、
・夜間は気球内の水素を燃料として燃料電池を使用。
・昼間は主に太陽電池を使用し、補助的に燃料電池を使用。
ってことで、ハイブリッド。
-- 猫が寝込んだ、桶屋でＯＫ
Re:太陽電池っすか？ (スコア:0)
人工衛星代わりのちいさなやつは開発中のようですね。
夜になると墜落しますが。
燃料電池で半年ぐらいもつんだったら、
ハイブリット化で実用化が視野に入ってくるのかもしれない。
http://geo.arc.nasa.gov/ERAST/pathfinder/
http://www.dfrc.nasa.gov/gallery/photo/Pathfinder-Plus/
太陽のエネルギーは少ない (スコア:1)
機体全面に太陽電池を貼ったとしても，発電できる電力量はたかが知れていますので，太陽電池だけで飛ぶのは無理でしょう．
でも太陽電池の発電量分だけ燃料が減らせれば，機体が軽くなり，ペイロードが増えるので，嬉しいかもしれません．
# ジャンボジェットで成田－アンカレジ間を約７時間で飛ぶと，およそ100キロリットルの燃料を消費するそうです．
# ドラム缶で500本分!!
# 太陽電池を使っても，ドラム缶１本分も減らないとは思いますが...
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Yoshige
Re:太陽のエネルギーは少ない (スコア:1)
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#そんなワタシはOS/2ユーザー:-)
理論限界 (スコア:1)
どうやって計算したの?
量子収率100%、ある一定のバンドギャップ、という仮定の計算だとしたら、タンデム型を使えば理論的にはそれを超えることができます。
つまり、たとえばこのページ [citizen.co.jp]やこのページ [keio.ac.jp]では理論限界効率を方式ごと (ガリウムヒ素、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、...) に算出しています。が、それらを組み合わせたような太陽電池を作ると、理論的にはそれらの限界効率よりも高い効率を出すことができるはずです (もちろん、和にはならないです)。
Re:太陽のエネルギーは少ない (スコア:1)
以前、静止衛星軌道に太陽電池パネルを投入して、マイクロ波で送信！
などという記事を読んだのですが、これを応用できないでしょうか？上空ではマイクロ波の受信可能エリアはかなり広いのでは？
Re:太陽のエネルギーは少ない (スコア:1)
主要路線にそって複数の衛星を１列にならべる。
で、飛行機はならんで飛ぶ。追い越し車線は外側。（焦げちゃうから）
あー、ＳＦワールドに突入しそう。