2022年07月23日
動画は米国GEエビエーション社が計画している、航空機用エンジン・ハイブリッド案でしょうね。見たとおり、ターボプロップエンジンをプラットフォームとしての開発ですが、後はバッテリー容量と発電量とデプロイメントでしょうか。
ターボプロップエンジン仕様は何をプラットフォームしているのかは分かりませんが、双発のターボプロップエンジンならば、パワーは500～600KW級でしょうか。だと、すればビジネス用ターボプロップエンジンならば納得出来ます。後は航空機自体のプラットフォームを新規に開発するのか、既存の航空機を改修するのかは分かりません。
上の動画はエアバスがA380をプラットフォームとして「プロップファン」案としてプランしているようですが、過去に「プロップファン」は実際に試験飛行された事があります。ただ、音がかなり五月蠅いと言う事で採用はありませんでしたが、また、プロップファンを試験するとなると騒音がネックでしょうか。ただ、このマイルストーンを達成するとなると現実化に近づきますね。だが、現在のA380のエンジンである、RR製TRENT900に代替にもなるとパワーは320KNクラスになるでしょうね。後はやっぱり騒音でしょうか。
Posted at 2022/07/23 19:33:09 | |
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航空機 | 趣味
2022年07月23日
昨今、BEV(電気自動車)が普及しているようですが比例して車体炎上する事故も右上がり状態です。過去にヒョンデのBEVがターンを曲がりきれず衝突し、約１秒もかからず炎上した動画をアップしましたが、上の動画は「テスラ」と中華BEVバスとしてシェアを誇る「BYD」社のバスと思いますが、どちらも駐車中に自然発火してますね。それも煙が出始めていきなり「ボワッ」が炎上と言うよりは爆発に近い状況です。だが、消火しようにも、なかなか鎮火しないのもBEVも特長でもあり、何故、このような車両火災事故が生起するのかと言う事になります。また、2020年だったか、2021年だったか忘れましたがF1レースでもハースチームのロマン・グロージャンが搭乗していたマシンがコースアウトしてバリアに激突し炎上しましたが、ドライバーのロマン・グロージャンは少なくても数秒間は炎のコクピットに入った状態でしたが自力でエバケーションに成功し軽傷で済みました。今のF1マシンのPUにはエネルギーストア(駆動用バッテリー)がありますので、物理的か電気的の、どちらかの要因で炎上したモノと思われます。FIAとしては、そのクラッシュテストは実施していますが、レース中の事故は予想外の事例も発生しやすい面もあるので、100％は安全ではないと言う事になります。
まず、リチウムイオン電池は、正極にリチウム系材料、負極にカーボン系材料、電解質としてリチウムイオンを含む電解液、正極と負極の間には、リチウムイオンの行き来を可能にしながらも、両極間を分離してショートを防ぐセパレーターがあります。充電や放電は、この正極と負極の間をリチウムイオンが移動することによって行われます。充電器を接続して電流を流すと、正極にあるリチウムイオンが電解液を経由して負極に移動。その結果、正極と負極間に電位差が生じて電池に電気エネルギーが充電されます。一方の放電では、電気エネルギーを必要とするモーターなどの負荷が接続されて、放電回路が形成。負極にあったリチウムイオンが正極に向かい、電流が流れます。リチウムイオンの化学的性質は非常に活発なので、重量当たりのエネルギー密度は鉛電池の5倍以上、ニッケル水素電池の2倍程度あります。容易に高電圧が得られるので、バッテリーEVやプラグインハイブリッド車のほとんどが、リチウムイオン電池を駆動バッテリーとして採用していますが、鉛電池やニッケル水素電池で使われている電解液が無機系で不燃性なのに対して、リチウムイオン電池は可燃性の有機溶媒を使っているため、使用に際しては高い安全対策が要求されます。
発熱・発火はセパレーターの損傷から生起し、その要因は二つあります。まずは物理的な要因です。
正極と負極を分離しているセパレーターが何らかの物理的要因で破れてショート(短絡)すると、短絡した部分に大電流が流れて発熱。これを発端にして、正極・負極の活物質の熱分解や電解液との反応など、様々な発熱反応が誘発されて、最悪の場合には発火や熱暴走にまで進展します。物理的な要因となるのは、生産時の金属粉などの異物混入や衝撃による変形、鋭利なものによる損傷などです。クルマの衝突事故などで、車載バッテリーに致命的な損傷が及ぶと発火する理由がこれです。
次に電気的要因です。バッテリーの過充電および過放電も発火の原因となります。特に過充電が起こると、正極の電位が上昇し、電解液が酸化分解することで発熱。この発熱により、セパレーターが焼損してショートが発生、その後は物理的要因と同様に発熱反応が加速され、発火や熱暴走に至るのです。
この二つの要因が大多数と言われ、特にリチウムイオンバッテリーは炎上しやすい特性があると言う事です。そこで、TOYOTAは「バイポーラ」式ニッケル水素電池は豊田自動織機とTOYOTAが共同開発しました。「バイポーラ」式は簡単に言うとコネクタ類を通さずにセルを接続できるため大電流を流しやすくなっています。従来のニッケル水素電池のようにセル間をコネクタなどで接続するのではなく、セル同士を直接接続していくもので、そのため、コネクタによる電流・電圧の絞り込みなどをする必要がなく、大電力をセルモジュール内に一気に流せるという特性を持ちます。セルモジュールの大きさを小さくすることができ、部品点数を削減、さらに大電力も扱えるようになるという革新的な駆動用バッテリとなります。これはあくまで「ニッケル水素電池」の事です。TOYOTAは、この「バイポーラ」式でエネルギー密度はリチウムイオンバッテリーと比較しても遜色はないと判断したようです。また、価格面やコスト面もあり、必ずしもリチウムイオンバッテリーでなくてはならないと言う事ではありません。アクアは大衆的な位置クルマですから、車両価格が高ければ購入する人は自然的に少なくなります。だから、ニッケル水素電池がなくならないメリットはここにあります。
では、火災になったらどう消火するかですが、確実な消火方法は「クルマごと水槽に沈める」、つまり酸素を遮断する事です。一般の火災では、酸素供給を断つことと冷却することが有効ですが、リチウムイオン電池では、酸素供給を断つことが有効ではありません。なぜなら、リチウムイオン電池は発熱すると、電極の活物質が熱分解して酸素を放出するからです。さらに消火を難しくしているのは、鎮火しているように見えても、電池内の燃焼成分を完全に消失させることができないこと。一旦鎮火しても、電池内にはエネルギーが残存し、再び発熱反応を起こして再燃することがよくあります。鎮火した数時間後や数日後に再び燃え出すことが、珍しいことではないのです。このように連鎖的な自己発熱で火災が起こるため、普通の消火器で対処するのは難しく、安全に消火するには大量の水でバッテリバックを冷却するほか手がない、のが実情です。欧州では多くのケースでこの方法が採用されています。注意することは、もしバッテリー付近から焦げくさい臭いや発煙の兆候があれば、すぐにクルマから離れて消防とＤらーに連絡する事です。充電中や駐車中に起こった場合も同様です。決して、自らが消火活動しないほうがいいです。「逃げる事」、「関係部署に連絡する事」、「廻りに人が居れば近づけない事や可燃物があれば更なる危険度はあがるので逃げる事」です。
ただ、だからといってBEVが危険というわけではなく、何十リッターという燃料を積んでいるガソリン車の方が危険だという見方もあります。実際に、バッテリーEVの火災事故の発生頻度は、同一走行距離でみるとガソリン・ディーゼル車の約1/10という報告もあります。
もう、こうなるとBEVメーカーのカージョイントマネージメントシステムもそうですが、駆動用バッテリーメーカーの製造品質やバッテリーマネージメントシステムの向上に期待するしか「手」はありません。
Posted at 2022/07/23 14:49:19 | |
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車 | ニュース
2022年07月23日
零戦に由縁がある鹿屋飛行場(現：海上自衛隊鹿屋基地)上空を飛ぶ、零戦21型と思います。実は零戦には、かなりのタイプがあり、実際に「コレだ」と断言できる根拠がないのです。もし、零戦21型ならば、機体略号は「A6M2b」となりますが、ネットでも調べましたが、やはり「コレだ」と断言できるとは言えません。かなりタイプがあります。
また、エンジンである「栄」型星形エンジンも、これまたタイプが豊富にあるのでなんとも言えないのが事実です。零戦に詳しい方に聞けば分かると思いますが、なかなかですね。
動画の零戦21型は飛行する事が出来るのですが、中には「栄」エンジンではなく、PW製エンジンで換装したのもあります。だから、オリジナルの零戦で飛行出来るのは無いのではないかと思いますが、どうなんでしょうか。
ただ、言える事は零戦を開発、製造したのは三菱重工ですが、実は過半数は当時の中島飛行機(現：SUBARU)が製造していたようです。また、現在では日本の空を飛行するには、当時の運輸省航空局(現：国土交通省航空局)の認可が必須なので、それなりの苦労はあります。地上展示されている零戦を何度か見に行きましたが、飛行してるのは未だに実現出来ていないですが、見る事が出来ればいいですね。
Posted at 2022/07/23 09:04:10 | |
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航空機用エンジンもハイブリッド 
