Method of first-approximation calculation of take-off weight of a light aircraft with a hybrid propulsion system


如何引用文章

全文:

详细

The article discusses a method for calculating, as a first approximation, the take-off weight of a light aircraft with a hybrid power plant based on piston and electric engines. A brief overview of organizations dealing with hybrid power plants is given.  The influence of the degree of hybridization of the power plant on the take-off weight of the aircraft is shown. The degree of hybridization of a power plant is understood as a relative value characterizing the distribution of the total power of all engines installed on the aircraft between piston and electric engines. The main parameters necessary to determine the take-off weight of an aircraft to a first approximation are presented. The take-off weight of the aircraft is determined to a first approximation from the equation of its existence. Statistical data of aircraft with different types of power plants are provided on the basis of which calculations are carried out. As a first approximation, the relative mass of the hybrid power plant is determined by analyzing the statistical data of light aircraft with piston and electric engines, from which the corresponding graphs are constructed. After the calculations, conclusions were drawn about the optimal range of characteristics of a light aircraft with a hybrid power plant.

作者简介

A. Sychev

Moscow Aviation Institute (National Research University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: saavia@mail.ru

Leading Engineer of MAI Advanced Engineering School

俄罗斯联邦

I. Arbuzov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: i_arbusov@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Senior Researcher, Associate Professor

俄罗斯联邦

Yu. Ravikovich

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: yurav@mai.ru

Doctor of Science (Engineering), Professor, Vice-Rector for Research

俄罗斯联邦

参考

  1. Bolkhovitinov V.F. Puti razvitiya letatel'nykh apparatov [Ways of development of aircraft]. Moscow: Oborongiz Publ., 1962. 131 p.
  2. Isyanov A., Mirzoyan A., Ryabov P., Ezrokhi Yu., Kalensky S. Studies of distributed and hybrid propulsion systems for advanced air vehicles using mission and environmental criteria. 14th ONERA – TsAGI Seminar (October, 29-30, 2015, Onera Châtillon (Salle Contensou), France). France: ONERA, 2015. P. 10-12.
  3. Ryabov P.A., Kalenskii S.M. Concepts of perspective hybrid mid-flight engines on gas and cryogenic fuels for aircraft. Aerospace MAI Journal. 2015. V. 22, no. 1. P. 87-99. (In Russ.)
  4. Sychev A.V., Kolomin I.V., Zinnik D.S. Ispytatel'nyy stend dlya gibridnoy silovoy ustanovki s porshnevym dvigatelem i elektricheskim motor-generatorom. Tezisy 22-oy Mezhdunarodnoy konferentsii «Aviatsiya i Kosmonavtika» (November, 20-24, 2023, Moscow). Moscow: Pero Publ., 2023. P. 105-106. (In Russ.)
  5. Sychev A.V., Ravikovich Yu.A., Borisov D.A. Bench tests of an electric engine-propeller group, as the first stage in the creation of a hybrid power plant. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2023. V. 22, no. 3. P. 99-107. (In Russ.). doi: 10.18287/2541-7533-2023-22-3-99-107
  6. Varyukhin A.N., Zakharchenko V.S., Rakhmankulov D.Ya., Suntsov P.S., Ovdienko M.A., Geliev A.V., Kiselev I.O., Vlasov A.V. Traditional, hybrid and electric propulsion systems of commuter aircrafts. Aviation Engines. 2022. No. 1 (14). P. 19-32. (In Russ.). doi: 10.54349/26586061_2022_1_19
  7. Sychev A.V., Balyasnyi K.V., Borisov D.A. Hybrid power plant employing electric motor and an internal combustion engine with a common drive to the propeller. Aerospace MAI Journal. 2022. V. 29, no. 4. P. 172-185. (In Russ.). doi: 10.34759/vst-2022-4-172-185
  8. Aviation regulations. Part 23. Airworthiness standards for civil light aircraft. Moscow: Aviaizdat Publ., 2014. 194 p. (In Russ.)
  9. Ravikovich Yu., Ponyaev L., Kuprikov M. Innovation design analysis of the optimal aerodynamic adaptive smart structures for disk-body solar Hybrid Electric aircraft and airship concepts. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2021. V. 1024. doi: 10.1088/1757-899X/1024/1/012078
  10. Sychev A.V., Ravikovich Yu.A., Balyasny K.V. Synchronization of the operation of a piston and electric engine in an aircraft hybrid power plant of a parallel circuit. Vestnik UGATU. 2023. V. 27, no. 3 (101). P. 99-107. (In Russ.). doi: 10.54708/19926502_2023_27310199
  11. Samolet Aeroprakt-20 (A-20) [A-20 aircraft]. Available at: http://www.airwar.ru/enc/la/a20.html
  12. Kharakteristiki samoleta SP30 [Characteristics of the SP30 aircraft]. Available at: https://taganrog-avia.ru/aircraft/Spektr/sp-aero_ru/sved.htm
  13. Samolet Bekas X-32 [Bekas X-32 aircraft]. Available at: https://www.skykrasnodar.com/bekas
  14. Samolet Virus [Virus aircraft]. Available at: http://www.airwar.ru/enc/la/virus.html
  15. Samolet Zodiak CH-601 [ZodiakCH-601 XL aircraft]. Available at: http://www.airwar.ru/enc/la/ch601.html
  16. Legkiy mnogotselevoy samolet STOL CH-701 [STOL CH-701 light multi-purpose aircraft]. Available at: http://www.airwar.ru/enc/la/ch701.html
  17. Samolet «Ptenets-2» [Ptenets-2 aircraft]. Available at: https://vzletim.ru/aviapark/h2.php
  18. Pipistrel. Velis electro. Available at: https://www.pipistrel-aircraft.com/products/velis-electro/
  19. Airbas. Hybrid and electric flight. Available at: https://www.airbus.com/en/innovation/low-carbon-aviation/hybrid-and-electric-flight

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-相同方式共享 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».