電気モーターでファンに電力を供給する理論上の問題はありますか[重複]
私が最近疑問に思っているのは、電気モーターを備えた最新のハイバイパスターボファンでファンに電力を供給し、灯油燃料エンジンに匹敵する性能を達成できるかどうかです。それとも、燃焼室を流れる空気の10％がシステムの動作にとって重要ですか？
（エンジンのパワーウェイトレシオやバッテリー容量など、電気航空機を実行不可能にするすべてのことを無視したいと思います）
編集：私は、質問の「電気的」部分が実際には質問の核心ではないことに気づきました。私が本当に興味を持っているのは、現在のジェットと同様の性能で、排気ジェットではなくファンのみを使用して飛行機に動力を供給することが可能かどうかです（これにより、エンジンは多くのブレードとカバーを備えたターボプロップに似たものになりますそれ）
回答
エンジンのパワーウェイトレシオやバッテリー容量など、電気航空機を実行不可能にするすべてのことを無視したいというあなたの願いを考慮に入れると、答えはイエスです。
ただし、ファンの推力を増やすことによって、欠落しているジェットエンジンの推力を補う必要があります。
そうでなければ、答えはノーです。
「排気ジェットではなくファンのみを使用する」というのは意味がありません。
これは、排気ジェットがファンに電力を供給するためです。それは何ターボ「ハイバイパスにおけるターボファン」とは排気ジェットは、このようにエンジンの前方にタービンブレードを回転中心軸に取り付けられたタービンブレードを回転させます。次に、これらのフロントタービンブレードが空気を燃焼室に圧縮します。
何かがファンに電力を供給しなければなりません。あなたがそれをするためにいくつかの推力ガスを「盗む」のでなければ、他のエネルギー源は何時間も何時間も何時間もしなければなりません。したがって、飛行機の限られた体積と重量の要件のどこかで、エネルギー源とモーターも考慮する必要があります。
結論：
スラストガスを盗むことは、ファンを回転させる最もコンパクトで経済的な方法です。
電気モーターを備えた最新のハイバイパスターボファンのファンに電力を供給することは可能でしょうか？
はい、しかしそれは電気エネルギーを推力に変換する最も効率的な方法ではありません。優れた方法は、大きくてゆっくりと回転するプロペラをそのエンジンに取り付けることです。電動飛行機は、その範囲が実用化されるとパワーウェイトレシオが低下するため、利用可能な電力を最も効率的に使用する必要があります。ジェットエンジンは、プロペラがますます克服できない圧縮性の問題に遭遇したときに、マッハ0.7を超える飛行速度でのみ独自のものになります。
灯油を燃料とするエンジンに匹敵する性能を達成しますか？
ファンとモーターの組み合わせがジェットエンジンよりも重い可能性があるためではありません。小型の電気モーターの重量はわずか0.1kg / kWですが、大型の電気モーターはその半分にも達するのに苦労しています。シーメンスは、 5 kW / kgのGAサイズのエンジンを実証しました。これを旅客機の出力レベルにスケールアップすると、2〜3 kW / kg以下になる可能性があります。効率が95％であっても、電力の5％が熱に変換されるため、大型の電気モーターでは冷却の問題が発生します。
燃焼室を流れる空気の10％は、システムの動作にとって重要ですか？
はい、そうです。高比エネルギーの燃料との混合と燃焼により、ファンを駆動するための機械的エネルギーが提供されます。ノズルでの出口速度がはるかに速いため、これらの10％は不釣り合いに高い推力に寄与します。
これは実際に行われたと思います。このビデオを見て、これが理論上の質問設定を満たしているかどうかを判断してください。
このエアバスのカスタムデモンストレーション航空機は、2つのバッテリー駆動の電動ダクテッドファンエンジンを使用してイギリスからフランスに飛行しました。これは、電動の高バイパス（実際には100％バイパス）ターボファンエンジンと類似または同一と見なすことができます。
20:55に、パイロットは滑走路に乗る前にファンを停止します。正面から、ナセル内にファンブレードと小さな中央コアセクションがあることがわかります。21:05に、同じものの真後ろから見栄えがします。
離陸は24:30で、パフォーマンスは「灯油燃料エンジンに匹敵する」という定義と一致する場合と一致しない場合がありますが、これは理論ではなく現実であるため、バッテリーとモーターの制限を考慮する必要がありました。