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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  01:18:36  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
基本上是一架電動可有可無人駕駛傾斜旋翼機。動力採用鋰離子電池或其他高容量電池,驅動多具可傾斜電動螺槳。座艙可縱列搭載二人,為模組化設計,必要時可拆除加裝電池和控制/感測器任務模組以適應多樣任務。

設計目標:
1. 搭載二人情況下可以至少以180節巡航2.5小時(目標3.5小時)並保留20%電力供一般跑道起降之電力。極速280節以上(海平面)
2. 可以以模擬方式訓練定翼機及直升機的操作,以取代T-34及TH-67
3. 單位小時操作成本可壓低在500美元以下(載人訓練模式)
4. 可搭載多種模組(後述)供多項任務使用

本設計最大的利基在於低操作成本、可垂直起降及任務多樣化。除載人訓練模組,其他模組均為無人飛行模組,包括:

1. 一般影像偵查/攻擊模組:用於基地防衛及地區五分鐘待命,具40榴彈砲一具
2. 海洋巡邏模組:具長程雷達,無內建武裝
3. 救難模組:具單人人員艙及額外電池,用於撤離人員(如被擊落的飛行員)

由於T-34及TH-67即將於2033-2037年達到壽限,本機預計將在2030年達到初始操作能力。

升級計畫:預計2040年可加裝遠距供電莢艙

davidboy
路人甲乙丙

2094 Posts

Posted - 11/15/2019 :  08:15:54  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
已经有了,沈阳通航研究院的锐翔教练机,已经拿到了FAA适航证,名憭W的总师是杨凤田院士,其实真正的总师是个暴躁的80后哥们儿。

他第一代电池是韩国kukam,第二代国产化电池PACK是我在老东家替他外协的。
续航只有1小时/200km。

这飞机的定位比较精准,初教机只用在机场上空飞五边,蹲起降,飞航线,即使失去动力也可以垠伅W过20的滑翔比轻松降落到脚下的机场,规避了电动飞机的Range anxiety问题。
它抓住的痛点是垠电动的低成本,可以把初级私照的培训成本降低到1/5,解豕p人执照成本高昂的问题。


工程设计的本质就是折衷平衡,又は人驾驶,又垂直起降,又培养直升机,又培养固定翼,又电动低成本,又武装化,又要救寣A这不是初教机,这是要你命3000.


Edited by - davidboy on 11/15/2019 09:02:17
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  10:05:19  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
...工程設計要折衷是因為追求一個性能會造成另一個性能上的損失,請問這些性能放在一起會造成什麼性能的嚴重損失?

如果根本就不會,那請問你要折衷的理由是什麼?
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MikeH
路人甲乙丙

USA
4127 Posts

Posted - 11/15/2019 :  11:14:05  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
我當了二十多年研發工程師
還沒碰過一個不需要任何折衷的設計

===
地下軍火庫
https://www.facebook.com/BasementArsenal/

Edited by - MikeH on 11/15/2019 11:55:18
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冗丙
版主

Taiwan
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Posted - 11/15/2019 :  11:29:22  會員資料 Send 冗丙 a Private Message  引言回覆
一看就知道沒就業過也沒被人摸過頭~~

有道是計畫不如變化,變化不如電話,電話不如長官當面一句話!!!
有[痔]難伸就回家去生~~別跟鈔票過不去!!!






百萬連署推倒政府,以核養綠重啟核四~~
https://blog.xuite.net/tomschen/blog
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  12:15:04  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MikeH

我當了二十多年研發工程師
還沒碰過一個不需要任何折衷的設計

===
地下軍火庫
https://www.facebook.com/BasementArsenal/



...這裡早就把會有重大penalty的需求刪掉了或降級了。一堆比這更小的無人機要cover的需求都更多
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oneeast00
路人甲乙丙

834 Posts

Posted - 11/15/2019 :  15:45:07  會員資料 Send oneeast00 a Private Message  引言回覆
光是<傾斜旋翼/垂直起降>,<180節巡航2.5小時>這2點,
就完全與<單位成本 < 500美元>衝突

提供參考:

性能2項能同時做到的:
V-22 依賴傾斜旋翼 每小時成本在2007就要 9,156 USD
UH60 依賴高配引擎 每小時成本 1,616 USD


只能實現其中一項的:
UH1H 每小時成本就要 650 USD
T34C 每小時成本在2004 就要 407 USD

要融合 UH1/T34 兩者性能..可以,但飛行成本就是會比兩者相加貴...

要融合 UH1/T34 兩者性能,又想要<500美金 ??
恐怕要等20年後 新電池產業化

Edited by - oneeast00 on 11/15/2019 17:12:10
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  17:40:31  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
你沒有搞清楚為何為何V-22要那麼高的成本。V-22會有那麼高的維護成本(和事故率)的原因之一在於那兩個可以傾斜渦輪螺槳引擎的齒輪箱太過不可靠而且會過熱,導致需要經常維護,這個問題在多個電動傾斜旋翼的配置上不容易發生。而且像V22那種設計容易出現造成旋翼在接近地面失速的環狀渦流,多旋翼也相對容易避免,控制率相對簡單,使用成本當然也會下降
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ki1
路人甲乙丙

3511 Posts

Posted - 11/15/2019 :  17:57:41  會員資料 Send ki1 a Private Message  引言回覆
若不考慮操作感覺,把初級教練機加四個電動螺旋槳或許比傾斜旋翼便宜多了
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  19:30:48  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
會嗎?你要不要換個方向想,試試看36個傾斜螺旋槳的設計?
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dasha
版主

39810 Posts

Posted - 11/15/2019 :  19:45:32  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
先看看這個原廠新聞.

https://jpn.nec.com/press/201908/20190805_01.html

電動四螺旋槳垂直起降機,看起來好像很成功,但實際上這個飛行還不是靠自己的電,然後一般大眾媒體比較不會講,但是作電力零件的媒體在大概一個月後報導,馬達與電線的冷卻問題很嚴重,要換掉,而這只是不到150公斤的東西垂直起飛.
所以另外有的廠商用上幾十個小導管扇,因為小馬達比較沒有大馬達的高電壓與散熱問題,但那個又有效率問題.

Nikkei Automotive或Nikkei Electronics最近大概每年都會有一次比較大篇幅的報導電動飛行車這種東西,單看報導是快要上市,但連續看幾年就會發現,很多新創是來來去去,沒拿到資助就在次年報導中消失,或者是只有舊動態,大公司則是每年都改設計,往好聽的講是研發進度明顯,往難聽的講就是技術還不成熟,所以不管是產品還是事業模式,都在一直換......
現在這東西其實還很像美國陸軍1950年代研究的那些個人垂直飛行器,或者是民間研發的飛行車,看起來有人成功了,但採購的人很少,小弟記得阿聯的哪個國家買一批電動的給警察用,但後來就沒消息了,問題在哪邊現在不會對大眾媒體公開,要去找那種零組件公司的新聞.
往好處想,這些電動的零組件新聞比較好找,因為很多公司會說他們要做SiC/GaN/GaO這些新的功率半導體,能減少耗電40%或提高操作溫度電壓兩倍之類,就會順便提要給電動車甚至電動飛機用,這種可以倒過來推敲現在的電池與馬達到底只有多少能力......
還有另一點可以往好處想,現在各界研發的這種東西,都沒辦法拿到FAA適航認證,但軍用的話不需要FAA認證,就算安全性比炸藥還低照樣有可能飛......

電動的操作成本之一是電費,這個其實很難估,不像油價有國際報價參考,電費各地不同各狀況不同.確定很貴的電池成本則是算在購置成本內.
不過小弟比較在乎的其實是另一個方面,那個作吸塵器的Dyson搞電動車搞了幾年,上個月說不做了,電動車的問題其實還不少,就不要說需要更高能量的飛行器.
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/15/2019 :  20:59:27  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
你的資料真的要更新...怎麼沒幾個是正確的...

如果只是要單純的「多旋翼垂直起降機」,已經「靠自己電」飛的早就多不勝數,光這一點你的資料就落後10年以上。可以參考:
https://www.volocopter.com/en/

其次,小馬達並沒有比較沒效率,事實上,分散式的動力輸出可以確保個別螺旋槳被裝在最佳位置且能適應氣流,反而有助動力表現。最明顯的例子是美國的X-57:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/NASA_X-57_Maxwell
“ Distributed propulsion increases the number and decreases the size of airplane engines. Electric motors are substantially smaller and lighter than jet engines of equivalent power. This allows them to be placed in different, more favorable locations. In this case, the engines are to be mounted above and distributed along the wings rather than suspended below them.[5]”
“ The speed of each propeller can be controlled independently, offering the ability to change the over-wing airflow pattern to cope with flying conditions, such as wind gusts. When cruising, the propellers closer to the fuselage could be folded back to further reduce drag, leaving those towards the wing tips to move the plane. ”

至於為什麼現在飛行車沒有大規模上市?很簡單的一個問題啊!飛機誰開?FAA規定有人駕駛飛機只有飛機1xx公斤重以下的才可以免駕照和行照,哪有那麼多人有飛機駕照?無人駕駛飛機又管得太嚴,連送貨用無人機都難了,何況載人的?但是這裡的問題都是交通法規層面的,根本就都不是技術問題。Dyson不做電動車也是類似的道理

說了半天,請問有沒有已經飛上天的電動傾斜旋翼機?當然有,而且好幾家:

https://autos.udn.com/autos/story/7826/3835931
“ 德國新創公司Lilium研發中的電動Lilium Jet原型飛機已成功地在德國Oberpfaffenhofen村莊完成了首次的升空測試。重1.5噸(1,500公斤)重的五人座Lilium Jet原型飛機已成功完成了第一次的固定點懸停測試。Lilium Jet的下個階將嘗試更複雜的飛行動作測試並實際向前方飛行。”
“ Lilium公司創辦人之一Daniel Wiegand先生表示,Lilium Jet最快將於2025年起,至少在德國2個城市提供民眾飛天計程車的服務。每架搭載36具電子噴射引擎的Lilium Jet不但噪音低,還可以時速每小時300公里飛行一個鐘頭。”
“ 以雙人座機型為基礎打造的的5人座Lilium Jet將在之後的飛行測試中持續使用遙控控制方式飛行。但為了要順利取得執照與許可證,Lilium Jet在2025年開始服役時,將首先由一位飛行員來駕駛。全自動駕駛Lilium Jet應該會於2035年開始服役。”


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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 11/15/2019 :  22:16:52  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
續航力還是個重大限制因素
其他不方便多談

至於飛控 目前各家發展方向
都是往自主化 (autonomy) 前進
至於推動民航當局修改法規 那是必然

===
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冗丙
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Taiwan
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Posted - 11/15/2019 :  22:22:26  會員資料 Send 冗丙 a Private Message  引言回覆
鬼扯~~
https://www.managertoday.com.tw/articles/view/58502
戴森最近發出公告宣布停止電動車計畫,原因是 「該計畫在商業上不可行」 ,也就是說戴森認識到自家重金投入的汽車計畫賺不了錢。
戴森創始人詹姆斯.戴森在給內部的信上說:「 這不是產品失敗,也不是團隊失敗。 」事實上, 戴森已經成功開發出原型車,產品非常符合戴森的理念,但可惜在商業上並不可行。

用馬達飛確實多不可數,但8顆馬達故障率與價格就x8,附加電線與控制器也隨之爆增,單機實際售價是企業老闆所樂見的數字嗎??
與其說工程師追求平衡的設計,兼顧理想與現實;但在下認為真正負起大任的是PM~~




百萬連署推倒政府,以核養綠重啟核四~~
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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 11/15/2019 :  22:28:29  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
quote:
但軍用的話不需要FAA認證,就算安全性比炸藥還低照樣有可能飛......


大部份飛行器的故障率 可能高於 C-4

美軍也有自己的飛行器認證規範
有些部份龜毛程度 不亞於 FAA



===
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voidmagia
路人甲乙丙

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Posted - 11/16/2019 :  01:09:29  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by 冗丙

鬼扯~~
https://www.managertoday.com.tw/articles/view/58502
戴森最近發出公告宣布停止電動車計畫,原因是 「該計畫在商業上不可行」 ,也就是說戴森認識到自家重金投入的汽車計畫賺不了錢。
戴森創始人詹姆斯.戴森在給內部的信上說:「 這不是產品失敗,也不是團隊失敗。 」事實上, 戴森已經成功開發出原型車,產品非常符合戴森的理念,但可惜在商業上並不可行。

用馬達飛確實多不可數,但8顆馬達故障率與價格就x8,附加電線與控制器也隨之爆增,單機實際售價是企業老闆所樂見的數字嗎??
與其說工程師追求平衡的設計,兼顧理想與現實;但在下認為真正負起大任的是PM~~




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什麼叫「商業上不可行」?對於電動車而言,這是進入市場的人太多(而不是不可行太少),價格太低要流血競爭,最重要的是出了問題賠不完。你連技術問題還是商業問題都搞不清楚,商學院案例分析就死當好嗎?

馬達本來就比內燃機可靠的多,可靠度多一千倍都有可能,再說馬達越多,冗餘度就越多,你以為那麼多設計都是笨蛋,都沒想到你想得到的?
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/16/2019 :  01:13:29  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MikeH

續航力還是個重大限制因素
其他不方便多談

至於飛控 目前各家發展方向
都是往自主化 (autonomy) 前進
至於推動民航當局修改法規 那是必然

===
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續航力當然是問題,但是電池科技本來就慢慢在進步。最重要的是,這本來就不是一個以酬載為設計導向的案子,只載二人甚至無人(多載電池),達到續航目標的難度就低得多
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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 11/16/2019 :  04:40:37  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
quote:
搭載二人情況下可以至少以180節巡航2.5小時(目標3.5小時)並保留20%電力供一般跑道起降之電力。極速280節以上(海平面)


電池科技是在進步
但若目前還達不到這幾項要求 就得做出捨取

或許你會說
等各方面科技都成熟 就不必捨取
但到時候 使用者的胃口 只會變得更大

quote:
再說馬達越多,冗餘度就越多,你以為那麼多設計都是笨蛋,都沒想到你想得到的?


數量多 並不代表冗餘度高
若你的八顆馬達飛行器 需要足足八顆馬達才能安全飛行
其實冗餘度是零
Level A failure 機率 是單顆馬達八倍

假設燒掉兩顆馬達 尚可迫降
Level A 機率則降到單顆馬達六倍
但也得考慮這狀況
是否構成 Level B failure 並計算其機率

每個系統的故障機率
視其飛安關鍵性質
都得低於規範 才有可能拿到民航認證

Level A (完了!) - Extremely Improbable (10^−9 or less)
Level B (還在飛 但不知道能撐多久) - Extremely Remote (10^−7 or less)
Level C (手忙腳亂 別來吵) - Remote (10^−5 or less)
Level D (有問題 翻手冊) - Probable (more than 10^−5)


===
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Edited by - MikeH on 11/16/2019 04:42:52
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冗丙
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Taiwan
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Posted - 11/16/2019 :  11:52:21  會員資料 Send 冗丙 a Private Message  引言回覆
又是一個以為12顆馬達以100KM往前飛時碰到3點鐘方向馬達故障,只要2點鐘/4點鐘的馬達增加輸出功率就OK的學生~~
還以為現階段馬達比內燃機可靠??怎麼不去找特斯拉/狗狗肉/E-MOVING的故障文??

經濟部那篇FB根本騙人~~
故意模糊正常保修費與故障保修的費用,在下不是說富田技術不好,而是故障下的修理費聽到會哭死~~偏偏在台灣這種高熱又濕的環境又很容易葛屁!!
柴油車也是一樣,我老闆他弟買的高壓共軌柴油歐系小鋼砲,第三年光修供油系統零件就20萬,V開頭的車子更慘~~~~

所以現實上強調環保的老婆大人已經死心淘汰E-MOVING改騎油車了~~


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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/16/2019 :  14:02:58  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MikeH

quote:
搭載二人情況下可以至少以180節巡航2.5小時(目標3.5小時)並保留20%電力供一般跑道起降之電力。極速280節以上(海平面)


電池科技是在進步
但若目前還達不到這幾項要求 就得做出捨取

或許你會說
等各方面科技都成熟 就不必捨取
但到時候 使用者的胃口 只會變得更大

quote:
再說馬達越多,冗餘度就越多,你以為那麼多設計都是笨蛋,都沒想到你想得到的?


數量多 並不代表冗餘度高
若你的八顆馬達飛行器 需要足足八顆馬達才能安全飛行
其實冗餘度是零
Level A failure 機率 是單顆馬達八倍

假設燒掉兩顆馬達 尚可迫降
Level A 機率則降到單顆馬達六倍
但也得考慮這狀況
是否構成 Level B failure 並計算其機率

每個系統的故障機率
視其飛安關鍵性質
都得低於規範 才有可能拿到民航認證

Level A (完了!) - Extremely Improbable (10^−9 or less)
Level B (還在飛 但不知道能撐多久) - Extremely Remote (10^−7 or less)
Level C (手忙腳亂 別來吵) - Remote (10^−5 or less)
Level D (有問題 翻手冊) - Probable (more than 10^−5)


===
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其實以目前商用科技而言,要做一架載兩人以180節飛2.5小時的飛機並保留20%電力,而且單位小時成本壓低在500美元是做得到的。Lilium Jet的野心更大,那是單位小時成本要壓在一百美元甚至更低的飛行計程車設計,當然航程和速度也更受限就是

至於馬達多當然冗餘度是更多。要全部馬達用上的情況通常只有垂直起降的時候,而本來就不會有人設計一個垂直起降機是升力剛好等於重量的情況,通常至少也會多個兩成。如果是四馬達的設計,少一個可能就意味升力不足;八馬達或更多馬達的設計,少一個馬達至少還可以確保有足夠升力可以緩緩降落。
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ki1
路人甲乙丙

3511 Posts

Posted - 11/16/2019 :  15:48:03  會員資料 Send ki1 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by 冗丙


還以為現階段馬達比內燃機可靠??怎麼不去找特斯拉/狗狗肉/E-MOVING的故障文??


交流馬達除了某些愚蠢設計外大多是馬達周邊(CI,TCU,帶動鼓風機的SIV...)的東西壞掉,
換這些東西比起拆開引擎換碎掉的汽門等還是受歡迎多了,(這些東西在車上還能N用N備或CI轉用為SIV等)

Edited by - ki1 on 11/16/2019 15:48:21
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dasha
版主

39810 Posts

Posted - 11/17/2019 :  10:56:55  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by voidmagia


什麼叫「商業上不可行」?對於電動車而言,這是進入市場的人太多(而不是不可行太少),價格太低要流血競爭,



其實不對,現在電動車真要按成本加固定利潤去賣,電池成本就與市面上汽柴油車全車售價(未稅)相當,那還要其他部分的零件與利潤,沒有某些國家的高額補助與牌照限制這些措施,電動車不管哪家在商業上就都還沒辦法成功,Dyson本來也就知道.
現在比較大的問題,反而是這些歐洲車廠先前的盤算,比方利用大量訂單壓迫電池廠降價,以及大陸的補助市場,都落空,甚至可能還有另一個麻煩的問題,電池碰到的認證與專利困難比想像的還嚴重.
還有一種做法是搞一些與現在汽車規模不同的市場,比方電動輪椅電動腳踏車這種東西,這個就已經可行,真的是一堆廠商要切入帶來嚴重殺價問題,最後Dyson估算他們在這一塊也沒辦法......

您有容易被新聞欺騙的傾向,小弟提NEC那個案例,是因為那個是最新的,但即使用上最新的電力迴路,依然碰到電路過熱問題,絕對不是那些新聞講的那樣樂觀.
只是,廠商宣傳當然不會講這些負面問題,理想狀況就是能隨研發逐步解決,而實際上洩露出問題的廠商,就是講他們推出的新款電源控制晶片能對付這種問題......

VTOL機研發一直有個與傳統飛機不同的問題,傳統飛機像F7U這種一個引擎故障則另一個引擎撐不住飛機的狀況比較少見,大部分都是雙引擎故障一個還有一個,四引擎故障兩個還有兩個,所以動力系統越多越可靠;但VTOL機卻是任何一個故障就會很要命,因為會造成輸出不平衡,而且是在修正時間最短的起降,所以一般反而是傾向於引擎越少越好.
另一方面,小馬達會碰到的問題,在於邊界層造成的氣動力效率低落,這個很難解.
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voidmagia
路人甲乙丙

1784 Posts

Posted - 11/17/2019 :  11:55:50  會員資料 Send voidmagia a Private Message  引言回覆
還電路過熱ㄌㄟ!又在看圖說故事,上次被抓包還不夠?

連現在路上一堆到處跑的Tesla對單一馬達的輸出功率都遠超過這裡在說的方案,要鬼扯要不要找一個好一點的題目?
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ki1
路人甲乙丙

3511 Posts

Posted - 11/17/2019 :  12:28:40  會員資料 Send ki1 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by dasha


但VTOL機卻是任何一個故障就會很要命,因為會造成輸出不平衡,而且是在修正時間最短的起降,所以一般反而是傾向於引擎越少越好.


以目前最大的商用VTOL機看來多引擎問題似乎已不像過往嚴重?
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BlueWhaleMoon
我是老鳥

6209 Posts

Posted - 11/17/2019 :  12:30:59  會員資料 Send BlueWhaleMoon a Private Message  引言回覆
等等,車子與飛機是兩回事。
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waffe
路人甲乙丙

4037 Posts

Posted - 11/17/2019 :  14:14:42  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by voidmagia

還電路過熱ㄌㄟ!又在看圖說故事,上次被抓包還不夠?

連現在路上一堆到處跑的Tesla對單一馬達的輸出功率都遠超過這裡在說的方案,要鬼扯要不要找一個好一點的題目?



Tesla馬達輸出功率?你幹嘛不扯南塔柯達級戰艦?一顆電動馬達11200千瓦這樣電傳動轟炸機不就橫空出世了?裝鋰電池估計從台北飛台中應該有希望,還是你有啥神奇的其他高容量電池?

我覺得你的方案直接拿fi-156來改改也不賴,碳纖維機身以180公里巡航2.5小時只要不逆風、側風應該有希望,節?你手上有能帶動一般螺旋槳飛機一樣3-4片大片槳葉的馬達?
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