Original title:
Letouny s hybridním pohonem
Translated title:
Hybrid propulsion aircraft
Authors:
Křivánek, Michal ; Šplíchal, Miroslav (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2023
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
Rostoucí snaha o snížení emisí v letectví může být podpořena využitím hybridního pohonu, kterým se tato práce zabývá. V první části poskytuje přehled vlivu leteckého průmyslu na životní prostředí a další motivaci pro vývoj a využití hybridních pohonů, kterou je momentálně nedostatečná hustota energie baterií pro čistě elektrické letouny a komplikace i výhody, které by přinášelo využití vodíku jako paliva nebo v podobě palivových článků. Dále nabízí možnost dopravy v obydlených oblastech a využití hybridního pohonu nejen v civilním letectví. Následuje přehled nejčastěji využívaných konfigurací pro hybridní pohony s uvážením výhod a nevýhod každé z nich. Další částí práce je přehled několika projektů vrtulových letounů s hybridním pohonem čítající stroje s kolmým vzletem a přistáním, extrémně krátkou i standardní vzletovou dráhou, po kterém následuje přehled vrtulových demonstrátorů s hybridním pohonem, které jsou již testovány v plném měřítku. V závěru práce porovnává a hodnotí výkony některých demonstrátorů proti jejich předlohám se spalovacím motorem. Nejvýznamnějšími výhodami letounů s hybridním pohonem jsou navýšená doletová vzdálenost, podstatné snížení spotřeby paliva a snížení provozních nákladů. Hybridní pohony však přináší i nevýhody, především navýšení hmotnosti a snížení počtu přepravených osob či nákladu. V poslední části je zmíněna budoucnost hybridního pohonu v leteckém průmyslu s uvážením různé rychlosti vývoje technologií.
The growing efforts to reduce emissions in aviation may benefit from the use of hybrid propulsion, which is the topic of this bachelor’s thesis. The first section presents an overview of the impact of aviation on the environment as well as further motivation for the use and development of hybrid propulsion systems, due to low battery energy density, currently inadequate for purely electric aircraft use, and both complications and advantages offered by hydrogen used as fuel or in the form of fuel cells. Furthermore, it suggests a possible use of hybrid propulsion in inhabited areas and in both civil and military aviation. An overview of the most commonly used hybrid propulsion configurations follows noting the advantages and disadvantages of each of them. The next section presents an overview of several propeller-driven aircraft projects utilizing hybrid propulsion systems consisting of vertical, extremely short and standard take-off and landing vehicles, followed by a list of selected full-scale propeller-driven demonstrators utilizing hybrid propulsion systems. The final section evaluates the performance of several demonstrators in comparison to their combustion engine counterparts. The most significant advantages of hybrid propulsion aircraft are an increase in range, a substantial decrease in fuel consumption and a decrease in operation cost. However, hybrid propulsion systems also present their disadvantages too, most importantly an increase in vehicle mass and a decrease in number of passengers or amount of cargo. Lastly, the future of hybrid propulsion in aviation is outlined, considering multiple possible scenarios of development.
Keywords:
aircraft; emissions; Hybrid propulsion; parallel; propeller-driven; series; emise; Hybridní pohon; letoun; paralelní; sériový; vrtulový
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/210341
guest ::
