lördag 12 december 2009

Raketbil, del 2

Jag har ännu inte fixat hela simuleringen. Den ballistiska delen fungerar inte fullt ut, men för flyg och scram-jet delen är allt färdigt.

Hela simuleringen har jag gjort på traditionellt sätt i ett kalkylverktyg. Jag hade i stället kunnat göra simuleringen med hjälp av programmering, men den metoden erbjuder inte lika stor insyn i vad som faktiskt händer. Kalkylarket ser ut på följande sätt.

Klicka för att se något överhuvudtaget

Första testerna, jetmotor mot bränslecell.

Tydligt förbrukar bränslecellen betydligt mindre bränsle, bara ca 1/4 av jetmotorn, tiden är kortare, men på de här korta avståndet och då bilen har möjlighet att köra på motorväg blir inte skillnaden speciellt stor.

Hur bra klarar sig raketmotorn då? Och vad händer med jetmotorn på högre höjd.

Raketmotorn klarar sig uselt, orsaken till de är enkel, en raketmotor fungerar mycket dåligt i låga hastigheter, detta är faktiskt huvudorsaken till att jag vill kombinera jet och raket drift. Jetmotorn på högre höjd klarar sig bra, men på detta korta avstånd är de mer eller mindre meningslöst, majoritet av tiden ägnar man åt att glidflyga åter till marken.

Uppenbarligen är det korta avståndet ingen fördel för ett flygande fordon, hur blir de då på längre avstånd, och hur blir de då om man kör med en konventionell förbränningsmotor.

Helt plötsligt blir förbrukningen för ett konventionellt fordon inte speciellt fördelaktigt. Orsakerna är främst två. En bilmotor är helt enkelt inte speciellt effektiv, och en bil är inte lika aerodynamisk som ett flygplan, bara de faktum att man fäller in landningsställen påverkar aerodynamiken betydligt. Att flyga på 1000meter eller 8000meter på denna sträckan gör praktiskt taget ingen skillnad. Att flyga högre ger både tidsmässiga och bränslemässiga fördelar, men bara marginellt.

Hur blir de då om man flyger ännu längre och ännu högre, om vi pratar pendling så fungerar ju 30-45minuter bra, så hur långt kan man pendla?

Att flyga fortare börjar kosta bränsle, men ännu bara mycket lite. Skillnaden i tid börjar bli ganska märkbart. Att flyga ännu längre går bra och även på högre höjd, den motsvarande förbrukningen är 0,15kg/mil, 0,16kg/mil respektive 0,17kg/mil. Skillnaden mellan olika höjder/hastigheter och avstånd börjar nu jämnas ut. Flyger man högre, går de fortare, men man de kostar lite bränsle extra för att komma upp. Ett kg väte motsvara ungefär 4,1liter diesel i samma mängd energi.

Detta är ungefär samma som för ett kommersiellt jetplan, orsaken till detta är att jag har optimerat flyghastigheten ytterligare. Hastigheten planet flyger på är fullständigt optimerat till höjden, men kan alltså flyga fortare, men jag har då valt att flyga högre i stället. Att flyga på 24 000meters höjd är knappast vanligt, men fullt möjligt.

Hur går de med scramjet? Vist de går fortare, men de bränner betydligt mer energi, tydligt att detta bara är lönsamt på längre avstånd.
Här kommer de hemliga vapnet in. Att stråla upp energin via koncentrerad solkraft, detta ökar verkningsgraden rejält, för nu går de att använda netto energi. Dvs man behöver bara konvertera energin 1 gång i stället för normala 3 gånger.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar