Así que estaba pensando en la idea del jet eléctrico supersónico de Elon Musk. Suponiendo que tengamos baterías suficientemente densas en energía, ¿dónde estarían los límites en términos de velocidad y altitud?
Su lógica parece ser: la propulsión eléctrica (¿ventilador?) No necesita oxígeno -> puede ir más alto -> menos fricción -> necesita menos potencia y empuje para mantener la velocidad del aire en comparación con el jet tradicional
Pregunta: ¿hay algún tipo de límite de altitud y TAS? Quiero decir, supongamos que el Concorde se actualizaría con baterías y ventiladores eléctricos. En lugar de mach 2 navegando a 18300 metros, suponga que subiría a 30 km, o incluso a 40 km. La densidad del aire a 18,3 km es de 0,115 kg/m^3, a 30 km es de 0,018 kg/m^3 ya 40 km es de 0,0039 kg/m^3.
Entonces 0.0039 / 0.115 = 3.4%. Lo que significa que la resistencia a 40 km sería solo del 3,4 % en comparación con 18,3 km. ¿Significaría eso que el requisito de potencia o empuje para mantener Mach 2 sería solo del 3,4%? ¿O la resistencia inducida se vuelve significativa en ese punto? ¿O tal vez incluso se detendría en mach 2 si volara a 40 km de altura?
Quiero decir, de alguna manera debe haber límites, de lo contrario, ¿podríamos volar más y más alto y volar con 0 empuje y aún mantener mach 2 (sin hablar de vuelos espaciales aquí)?
Que la propulsión eléctrica no necesite oxígeno es de poca ayuda para volar alto. La composición de la atmósfera no cambia demasiado con la altitud, por lo que es la baja densidad atmosférica la que limita la altitud máxima. Tuvimos esta discusión antes y, de hecho, la propulsión solar-eléctrica ayudó a alcanzar altitudes récord: el AeroVironment Helios estableció un récord de 29.524 m que será difícil de romper.
La velocidad supersónica ayuda a volar alto, mientras que los diseños subsónicos corren hacia la esquina del ataúd , el vuelo supersónico ayuda a mantener una alta presión dinámica incluso en altitud . Sin embargo, los requisitos de energía para hacerlo requerirán una densidad de energía de las baterías varias magnitudes por encima de lo que es posible actualmente. Si solo quiere ir rápido, el límite actual con propulsión eléctrica y suposiciones ya bastante generosas está en algún lugar alrededor de Mach 2.
Volar más alto no reduce el requisito de empuje ya que se debe generar la misma sustentación. La mejor relación sustentación/resistencia se logra en vuelo subsónico . Volverse supersónico significa cruzar un pico de resistencia , pero más allá de eso, la máxima relación sustentación/resistencia está muy por debajo de la velocidad subsónica y vuelve a disminuir al aumentar el número de Mach .
El Sr. Musk está claramente fuera de su competencia cuando afirma que los aviones eléctricos supersónicos son viables, incluso con el progreso en la tecnología de baterías que se espera en las próximas décadas.
Koyovis
Carlos Bretana
Carlos Bretana
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