Выбрать электрорубанок: Как выбрать электрорубанок для дома — 6 важных параметров — foamin.ru

Содержание

Как выбрать электрорубанок для дома — 6 важных параметров

Обилие электрорубанков может привести в замешательство в момент выбора нужного. Но чтобы понять, какой вариант лучше, нужно всего лишь знать критерии подбора. О них и рассказывает эта статья.

Что такое электрорубанок

Это электрический аналог обычного рубанка — инструмента, который предназначен для выравнивания древесины путем снятия ее верхнего слоя. В случае с электроверсией нагрузка на оператора снижается.

Что можно делать с электрорубанком:

строгать;
проводить выборку четверти;
выполнять скашивание кромки;
подгонять деревянные детали друг к другу.

Благодаря этому инструмент широко используют в создании мебели, подоконников, беседок. Применяют аппарат только после грубой обработки материала.

Типичный электрорубанок состоит из:

электродвигателя;
барабана, оснащенного ножами;
зубчатого ремня;
регулятора, который дает возможность контролировать глубину вреза;
рукояток: основной — с пусковой клавишей и дополнительной — для лучшего управления;
платформы;
канала, который отводит опилки, не давая им попасть в глаза пользователя.

Мотор вращается, соединяясь с барабаном с помощью ременной передачи, которую защищает от стружки кожух. На вращательном элементе находятся лезвия, которые движутся параллельно.

Важно: во время работы с устройством необходимо использовать специальные очки и маску. Это не даст опилкам попасть пользователю в глаза и/или дыхательные пути.

Платформа электроинструмента делится на две части: одна из них движется вверх и вниз, другая остается на месте. Это дает пользователю возможность контролировать глубину, с которой лезвия проникают в дерево.

Как уже было написано выше, электрорубанки оборудуют специальными отводными каналами для опилок. Некоторые модели оснащают еще и мешком, а к 1911B, например, можно подключить пылесос. Он позволяет снизить число стружки, которая попадает в воздух, обеспечивая пользователю дополнительную защиту.

Какие бывают электрорубанки

Все модели можно поделить на два вида, их основное отличие — в мощности. Ниже подробнее расписаны особенности каждого варианта.

Профессиональные

Обладают мощностью свыше киловатта. Это дает возможность оператору быстро обрабатывать большие объемы древесины. Такой электрорубанок способен функционировать целый день почти непрерывно, при этом срок службы у него выше, чем у домашних моделей.
Устройства подобного типа стоит выбирать для постоянной эксплуатации. Они подходят для работы с твердой древесиной.

Основные плюсы:

большая мощность;
быстрота;
можно пользоваться 8 часов подряд;
большой диапазон глубины — до 18 мм;
после проходки все настолько гладкое, что шлифовка почти не требуется;
способны захватывать большую площадь.

Минусы у таких электрических инструментов тоже есть. Первый — цена, второй — они тяжелые.

Читайте также: Как выбрать болгарку для домашнего использования — 10 основных критериев

Для дома

Аппараты мощностью до 1 кВт. Такой инструмент стоит купить для мелких работ дома, на даче, в общем, для нерегулярного использования. Стоят подобные электрорубанки гораздо дешевле профессиональных, но продолжительные высокие нагрузки могут вывести их из строя.

Чем хороши:

невысокой стоимостью;
дают возможность настраивать глубину до миллиметра;
легкие;
компактные.

Главный минус — не подходят для твердого дерева.

На что обращать внимание при выборе электрорубанка

Ниже — основные характеристики аппаратов, они же — главные критерии, которые помогут купить лучший инструмент.

Мощность

Напрямую связана с производительностью и ценой. Для периодического использования лучше выбирать недорогую модель для дома мощностью 500-700 Ватт. Для регулярного применения, работы с большим количеством материала следует купить профессиональный вариант минимум на 1200 Вт. Например, у TC-SP 204 показатель равен 1,5 кВт.

Качество корпуса

Чтобы инструмент служил долго, его корпус должен быть сконструирован качественно: пластик — не слишком тонкий, ровный, без люфтов и ненужных зазоров.

«Лакмусовая бумажка» качества электрорубанка — подошва. Проверить ее можно, приложив линейку. Если она смыкается с крайними точками платформы и образует идеально ровную линию — все в порядке.

Толщина пластин тоже важна. У простых моделей она составляет около 1,5 мм. Этого может хватить для редкого применения, но для профессионала — точно мало. Хорошо, если листы закреплены с помощью винтов. Так пользователь сможет выровнять пластину, как ему нужно.

Пригодится: Как выбрать перфоратор: 5 советов для правильного выбора

Вес рубанка и удобство в работе

Производители выпускают модели от 2,5 до 9 кило. Профессиональные электроприборы весят тяжелее, чем варианты для дома. Это нужно, поскольку чем сильнее нажим на инструмент, тем плотнее прилегает его подошва к обрабатываемому материалу.

Пользователям с небольшой массой тела и тем, кто использует девайс в течение долгого времени, лучше выбрать вариант по типу PL-113 — от 4,5 кило, поскольку это поможет эффективнее работать с поверхностью.

А вот для работы в вертикальном положении, например, при затирке неровностей уже готовой конструкции, хорошо подойдет легкая модель — до трех килограмм.

На комфорт влияют и рукоятки:

Все устройства оснащены главной ручкой с пусковой кнопкой. Она должна нажиматься без перехвата.
Хорошо, если дополнительная рукоятка выполнена в форме гриба: так за нее легче поднимать девайс.
Прорезиненное покрытие предупреждает выскальзывание.

Дополнительное оснащение:

Параллельный ограничитель — дает возможность вести прибор ровнее.
Рамка для вертикальной фиксации электрорубанка — удобно для работы с узкими брусьями.
Плавный пуск — дает постепенную нагрузку, снижает вибрацию и позволяет точно подвести лыжу к месту, которое следует обработать.

Совет: лучше выбирать модели с шнуром от пары метров. Так не понадобится удлинитель типа трехметрового 2Е.

Ширина обработки

Варьируется от 82 до 312 мм. Чем выше показатель, тем быстрее можно обработать широкую поверхность. Например, если деревянная доска на 1000 мм, а лыжа электрического рубанка — 82 мм, тогда на обработку уйдет 12 подходов, а если лыжа 110-миллиметровая — то потребуется пройтись по материалу всего лишь девять раз. Узкие варианты подходят для балок, стульев, девайсы пошире — для шкафов, подоконников.

Узнайте: Как выбрать шуроповерт для дома, дачи: 10 важных критериев

Частота холостого хода

Отражает число оборотов, которые совершает вращательная деталь за 60 секунд. Показатель рассчитывается без нагрузки. Характеристика говорит о том, сколько раз каждое лезвие прикоснется к материалу. Из этого следует, что чем выше параметр, тем быстрее пойдет работа.

Какой вариант выбрать:

Для дома, редкого применения — от 12 тысяч об/мин.
Для профессиональной эксплуатации — от 15 тыс. оборотов, как у TE-PL 85.

Пылесборник

Когда электрорубанок стачивает стружку с дерева, появляется много пыли. Чтобы она вместе с опилками не летела в лицо оператора, не засоряла пол в помещении, предусмотрены модели с пылесборником.

Он представляет собой небольшой мешочек, который прикрепляют к выходному отверстию. Основная часть мусора попадает туда.

Полезно: Как выбрать дрель: 8 основных критериев

Какой выбрать электрорубанок для дома

Чтобы купить подходящий вариант, важно учесть все вышеперечисленные характеристики электроустройств, а еще нужно выбрать правильный тип ножей. Таблица подскажет, что к чему.

Рекомендация: если дерево перестало блестеть после обработки, появились задиры — ножи пора заменить.

Выбирая электрорубанок, важно учитывать и производителя. Дешевые модели от брендов-ноунеймов — не очень хорошая идея. Да, они помогают сэкономить, но быстро выходят из строя. Следует отдать предпочтение проверенным фирмам. Рейтинг лучших компаний, которые делают электрические рубанки, приведен в таблице ниже. Бонус — примеры классных вариантов для дома. Выборка основана на спецификациях и отзывах экспертов.

Домашнему мастеру: Как выбрать электролобзик для дома: 5 правил и советов

Чтобы решить, какой вариант лучше всего подойдет именно вам, следует определиться с видом работ. Это, а также критерии, приведенные в этой статье, помогут купить достойный аппарат.

Как выбрать электрорубанок? | Строительный портал

Электрический рубанок – инструмент, незаменимый при строительных работах, связанных с использованием неструганых досок. Такие доски с одной стороны намного дешевле, а с другой – требуют дополнительной обработки. И именно электрический рубанок справится с такой задачей и быстро, и качественно. Для столярных работ он незаменим. Чтобы выбрать лучший электрорубанок, нужно знать его принцип действия и технические характеристики:

Как работает электрорубанок?
Технические характеристики.
Виды электрорубанков
Комплектация

Многие электрорубанки могут использоваться и как ручной инструмент, и если его закрепить, в виде столярного станка. В таком положении он может:

строгать доски;
подгонять их по размеру;
скашивать на них кромку;
выбирать паз (четверть).

Если использовать еще и дополнительные насадки, режущий инструмент, то функции обычного электрорубанка своих хозяев приятно удивят! Если вы будете знать технические характеристики и возможности инструмента, то и выбор электрорубанка сделаете правильно.

Как работает электрорубанок?

Основа рубанка на электрическом приводе – барабан, который вращается благодаря мощному мотору со скоростью от 10000 оборотов/мин. Мощность при этом на разных инструментах может колебаться от 600 до 1000 ватт. На барабане закреплены ножи. Барабан приводится в действие с помощью мотора и посредством приводного ремня. Этот ремень находится под боковым кожухом, что позволяет его снимать и менять. Еще один кожух находится над мотором. Благодаря конструкции электрорубанка скорость при включении увеличивается постепенно, а потом поддерживается благодаря электронике. Все это служит для профилактики перенапряжения мотора.

Спереди и сзади от барабана располагаются ножи для электрорубанка – так называемая подошва. Она состоит из двух частей, первая из которых регулируется и обрабатывает древесину, а вторая остается неподвижной и проходит уже по первично обработанной древесине, сглаживая ее поверхность.

От их качества и способности долгое время оставаться острыми и зависит и скорость проводимых столярных работ. Поэтому при выборе электрорубанка обращайте внимание на металл, из которого состоит подошва. Это карбид и вольфрам, твердая закаленная сталь.

Толщина стружки и глубина среза доски регулируется при помощи рукоятки или в некоторых случаях — кнопки с делениями. Чем толще будет снимаемая стружка, тем медленнее будет двигаться рубанок. Выбрать четверть необходимой толщины при обработке доски позволяет боковой ограничитель. В таком случае над барабаном пристроен откидной кожух: он находится сбоку, если рубанок работает в обычном режиме, и поднимается вверх, если нужно выбрать четверть. Для этого используется регулятор глубины выборки.

Технические характеристики

Электрорубанки отличаются по мощности. В среднем это такие параметры, как 450-600 Вт у любительских моделей и 850-1100 Вт — у инструментов профессиональных. Чем выше мощность инструмента, тем эффективнее он будет справляться с древесиной твердых сортов.

Скорость вращения барабана (фрезы) также различается: у отдельных приспособлений (Black&Decker) она от 10 000 оборотов, у таких, как электрорубанок makita и Интерскол скорость достигает 16000 оборотов в минуту, у инструментов фирмы Bosh — 19000.

По скорости рубанки разделяют на спринтеры (строгают более быстро и поверхностно) и стайеры (медленнее и глубже).

При выборе электрорубанка обращают внимание и на такой параметр, как максимально возможный слой, который снимается за один раз. Это глубина среза. Чем выше данный параметр, тем быстрее будет работать инструмент и вы добьетесь необходимой толщины доски. У инструментов профессиональных эта величина на порядок выше – достигает и 3-4 мм. У любительских электрорубанков величина эта колеблется от 0,6 до 2,5 мм.

У большинства инструментов ширина строгания – 80-100 мм. Но отдельные легкие инструменты могут иметь ширину строгания совсем не большую – 50 мм.

По весу замечено, что рубанки зарубежных производителей более легкие, чем те, что изготовлены в странах Прибалтики и бывшего СНГ. Если у первых средний вес – около 2,6 кг, то такие инструменты, как Фиолент и Байкал могут весить соответственно 2,9 и 3,7 кг, электрорубанок Интерскол – в среднем 4,8, а Rebir, СЮИТ или МРЗ – около 6-7 кг.

При этом вес электрорубанка Макита может колебаться в зависимости от модели: у Makita N1923B вес 2,9 кг, у Makita 1806B – 8,8, а у стационарного Makita 2012NB – все 27 кг.

Виды и марки электрорубанков

Более мощные электрорубанки и с большой глубиной максимального среза относят к профессиональным. В бытовых целях при нечастом использовании вполне справятся и электрорубанки любительские. Различаются бытовые и профессиональные электрорубанки еще и тем, что у первых подошва штампованная, а у вторых – литая, что делает ее более прочной. К профессиональным относят рубанки Metabo, DeWalt, Bosch, Sturm, Hitachi, Makita, к любительским — Black&Decker, Blaukraft, Калибр, Интерскол, Энкор, Энергомаш, Зубр, Витязь, Протон и другие.

Также различают электрорубанки ручные и стационарные. Новейшие ручные электрорубанки могут устанавливаться неподвижно и использоваться в качестве стационарных.

Комплектация электрорубанков

Помимо технических характеристик при выборе электрического рубанка важно учитывать эргономичность, удобство в использовании, комплектацию инструмента всевозможными устройствами. Подошва при этом должна быть гладкой, от ее размеров зависит то, насколько устойчив будет рубанок в процессе работы.

Для удобства в работе желательно выбирать электрический рубанок, оборудованный двумя ручками: за переднюю направляют инструмент, а за заднюю толкают. С помощью передней ручки регулируют глубину снятия стружки, выставляя необходимый шаг. Это так называемый глубиномер. Желательно, чтобы один шаг равнялся 0,1 мм и шкала не начиналась с нуля. Из практики известно, что даже в таком положении рубанок снимает тонкую стружку. Поэтому лучше выбрать рубанок, шкала которого начинается ниже нуля.

Рубанки оборудованные спиральным лезвием строгают древесину более качественно и гладко.

Для фальцевания рубанки оборудуют боковым ограничителем и линейкой. При наличии углового упора становится возможным строгание поверхности под углом в 45 градусов. Подошву рубанков оборудуют V-образным пазом или даже тремя для того, чтобы снимать фаски.

В комплект многих инструментов входят сменные барабаны и крепления для того, чтобы использовать электрический рубанок в качестве фуганка и станка, точилка для ножей.

Для того, чтобы стружки не разлетались во все стороны, рубанки оборудуют раструбом для стружек. К отдельным моделям с этой целью можно подключать пылесос. Некоторые модели оборудованы системой для двустороннего выброса стружечных отходов.

Благодаря электронным датчикам возможно поддерживать стабильную работу инструмента – постоянное число оборотов в процессе работы с материалом, их регулирование на холостом ходу и плавный пуск. Для безопасности важно наличие и блокировки от случайного включения инструмента, и защитного кожуха, предохраняющего руку от контакта с острыми ножами. Бывают кожухи, которые поднимаются автоматически, как только рубанок коснется дерева, при помощи бокового рычага или во время нажатия на переднюю ручку. В моделях Bosch, Black&Decker, Metabo автоматически выбрасывается специальная ножка-упор, которая приподнимает подошву сзади.

Выбирая электрорубанок, учитывайте все параметры, подержите его в руках, поинтересуйтесь принципом действия, мерами безопасности при работе и гарантийным сроком. О том, как выбрать электрорубанок, видео, предоставленное ниже, поведает во всех подробностях.

ᐅ Как выбрать электрорубанок для дома — Полезные советы

09 августа 2021

share.in Facebook share.in Telegram share.in Viber share.in Twitter

Для таких работ как строгание, сборка мебели, вырезка пазов потребуется наличие рубанка. И чтобы работа не требовала серьезных усилий со стороны мастера, рекомендуется отбросить в сторону старые рубанки ручные и воспользоваться более современным решением — электрорубанком.

Данный вид инструмента позволяет не только строгать, но и проводить выборку четверти, подгонку деревянных деталей друг к другу, использовать для снятия фаски и других видов работ. Он используется как для выполнения мелких бытовых задач, таких как ремонт кровли, так и в крупном строительстве.

Особенности выбора электрорубанка

Как выбрать электрорубанок? В первую очередь, следует обращать внимание на заднюю и переднюю подошвы, что является основой инструмента, которая должна быть ровной. В противном случае на широких обрабатываемых досках могут образоваться пороги, а на заготовке — дугообразное или вогнутое закругление.

Здесь также следует учитывать несколько нюансов:

Линейка не должна смыкаться с крайними точками подошвы, а линия посередине должна быть ровной.
Инструмент станет делать закругления во внутреннюю сторону заготовки в том случае, если линейка вплотную возле барабана, а по бокам — зазоры.
Важно, чтобы не было зазоров. Чтобы это определить, следует выставить плоскости в нулевое положение и приставить линейку.

Также значение при выборе имеют ножи. Они делятся на два типа: HSS (быстрорежущая сталь) и HM (твердый сплав). В первом случае ножи имеют меньшую стоимость, но при этом они быстрее теряют свою заточку.

Второй вариант дольше держит заточку, но стоит дороже и обладает хрупкостью.

Выбор по характеристикам

Выбирая электрический рубанок, стоит также смотреть на такие основные характеристики:

Мощность. В бытовых устройствах находится в пределах 400-1000 Вт. Для масштабного строительства потребуется инструмент мощностью более 2200 Вт.
Частота холостого хода. Показывает сколько оборотов инструмент может совершить за одну минуту. Для домашней мастерской рекомендуется значение около 12 000 об/мин.
Ширина обработки. Этот параметр зависит от размера используемых ножей. Он отображает, какую ширину надреза может сделать инструмент за один проход.
Глубина строгания. Показывает толщину материала, которую может снять электрорубанок за один проход. Отрегулировать глубину можно при помощи поворотного колесика.

Также при выборе электрорубанка следует смотреть на его вес. Легкие модели, весом до 2 кг, удобно держать в руке и ими проще управлять. Массивные устройства весом свыше 8 кг используются в профессиональном строительстве. Как правило, они устанавливаются стационарно, так как работать ими вручную не всегда удобно.

Дополнительные возможности

Электрорубанки также могут иметь дополнительный функционал:

Откидной башмак. Когда оператор отпускает кнопку запуска, рабочая насадка продолжает вращательные движения на протяжении еще нескольких секунд. Это вызывает необходимость держать рубанок на весу. Благодаря откидному башмаку подошва приподнимается, что позволяет ножу свободно вращаться, не повреждая заготовку.
Плавный пуск. Электрорубанки – электроинструменты с большим количеством оборотов. При резком рывке во время запуска существует риск выронить инструмент из рук, что может привести к травме. Функция плавного запуска разгоняет нож постепенно, без резкого рывка.
Поддержка оборотов. Благодаря функции поддержания оборотов двигатель инструмента сохраняет свою постоянную скорость вращения, что позволяет эффективно работать при любой нагрузке на рабочую насадку.

Как правильно работать электрорубанком?

Чтобы работа приносила результат и соответствовала всем требованиям безопасности, следует выполнять несколько простых рекомендаций:

Закрепите деталь для обработки и очистите ее от лишних элементов, таких как гвозди или шурупы;
Отрегулируйте глубину строгания поворотом соответствующей ручки на рубанке;
Определите сторону, в которую будет отходить стружка и подключите пылесборник;
Подключите инструмент к сети и установите его переднюю часть на деталь;
Важно! Лезвия не должны касаться обрабатываемой детали;
Включите электрорубанок;
Работу следует начинать, выполняя основной нажим на переднюю часть инструмента;
Не делайте резких движений и рывков. Работа должна выполняться плавно;
После того, как лезвия коснутся обрабатываемой поверхности, инструмент следует немного приподнять.

Указанные выше советы помогут выбрать подходящий электрорубанок для дома в зависимости от поставленных задач. Также не забывайте использовать перчатки и защитные очки, а также следовать нашим рекомендациям. Это позволит избежать травм и других неприятностей в процессе работы.

Как выбрать электрорубанок, советы по выбору и отзывы

Электрорубанок – инструмент для строгания древесины (реже – пластика). Такой инструмент позволяет добиться гладкой и ровной поверхности. Электрорубанок используется в строительстве, при изготовлении мебели и различного инвентаря.

Электрорубанок

Питание

Сеть – этот тип питания используется в мощных и относительно дешевых электрорубанках. Сетевые модели работают неограниченное время. Недостатки: зависимость от розетки, наличие сетевого кабеля, стесняющего действия мастера во время работы.

Аккумулятор – подобный способ питания лишен недостатков предыдущего варианта. Минусы: более высокая цена, ограниченная мощность и время работы, увеличенные габариты и вес. Аккумуляторным электрорубанкам для пополнения заряда требуется розетка и время.

Потребляемая мощность

Данный показатель напрямую определяет производительность электрорубанка. Чем мощнее устройство, тем проще выполнять значительные объемы работ и строгать твердую древесину. В зависимости от модели потребляемая мощность составляет 500-2200 Вт. Правда, большая мощность увеличивает цену и вес инструмента, а также расход электроэнергии.

Для нечастого использования подойдет модель на 500-600 Вт. Если же приходится обрабатывать большое количество заготовок, то стоит обратить внимание на инструмент мощностью 700-900 Вт. Более мощный рубанок (свыше 1000 Вт) понадобится профессиональным столярам и тем мастерам, кто имеет дело с твердой древесиной или пластиком.

Важно: потребляемая и выходная мощность электрорубанка – не одно и то же. Последняя величина в 2-3 раза меньше и точнее описывает возможности инструмента, но указывается редко. Поэтому выбирайте рубанок с таким расчетом, чтобы выходная мощность была не меньше 350 Вт.

Количество оборотов на холостом ходу (без нагрузки)

От этого параметра зависит производительность электрического рубанка. Единица измерения – обороты в минуту (об/мин). Позволяет оценить, сколько раз вращающиеся ножи коснутся детали в течение минуты. Чем выше эта характеристика, тем быстрее справится рубанок с поставленной задачей.

В разных инструментах количество оборотов колеблется в пределах 12000-18000 об/мин и более. Для бытовых нужд достаточно рубанка, у которого частота холостого хода не превышает 15000 об/мин. Профессиональным мастерам лучше выбрать модель с параметром 16000-19500 об/мин.

Важно: при одной и той же мощности двигателя большее количество оборотов понижает крутящий момент. Поэтому для обработки деталей из твердой древесины стоит выбрать инструмент с меньшей скоростью вращения.

Количество V-образных пазов

С помощью продольных V-образных пазов (канавок) снимают фаски с углов обрабатываемой детали. Также подобные канавки предотвращают появление воздушной подушки из-за нагнетания воздуха вращающимся ножевым барабаном. Инструмент с V-образными пазами незаменим для плотницких работ. Несколько таких канавок (2 или 3) дают возможность делать фаски разного размера.

Параметры строгания

Максимальная глубина строгания – толщина материала, снимаемая рубанком за один проход. Чем больше эта величина, тем выше производительность устройства. Оптимальная глубина строгания для бытового применения – 2 мм, для профессиональных работ – 4 мм.

Ширина строгания – ширина материала, которую способен обработать инструмент за один проход. С возрастанием этого показателя увеличивается производительность рубанка и облегчается работа с крупными деталями. В большинстве моделей ширина строгания составляет 82 мм, 110 мм или 312 мм.

Подходящая ширина строгания выбирается исходя из конкретных задач:

82 мм – для шлифовки стульев и балок, производства оконных рам;
110 мм и более – для создания дверей, шкафов, столов.

Ножи

Тип

Односторонние – заточены с одной стороны. Достоинство – возможность самостоятельного затачивания и выправления кромки, что позволяет продлить «жизнь» ножу. Недостаток – для этих операций нужны специальные навыки и техника.

Двусторонние – заточены с двух сторон. Преимущество – не требуется затачивать кромку. При затуплении рабочей поверхности с одной стороны нож устанавливают другой стороной. Минус – ограниченный срок службы, поскольку такие ножи нельзя восстановить путем затачивания.

Материал

Быстрорежущая сталь (HSS) – ножи относительно дешевые, подлежат заточке, но быстро теряют остроту и чувствительны к перегреву. При контакте с металлическими крепежными элементами (саморезами, гвоздями) затупливаются, но не раскалываются. Оптимальный выбор для обработки деталей из мягких пород древесины – пихты, ели, сосны.

Твердосплавная сталь (HM) – ножи гораздо медленнее тупятся и не боятся перегрева, но обойдутся дороже и не затачиваются повторно. Ломаются при строгании заготовок с крепежом. Такие ножи используют при работе с твердой древесиной – березой, дубом, ясенем.

Важно: периодически меняйте ножи, чтобы они не теряли своей остроты. Использование тупых ножей портит заготовку и приводит к поломке мотора электрорубанка.

Конструкция

Бесщеточный двигатель – продлевает время непрерывной работы электрорубанка и снижает расход электроэнергии. Подобный вариант характеризуется малой шумностью и почти не искрит.

Стационарная установка – предполагает фиксацию рубанка подошвой вверх. В результате инструмент приобретает возможности фуговального станка: мастер двигает заготовкой по рубанку, а не наоборот (стандартный способ). Такое решение упрощает обработку большого количества мелких деталей.

Откидной башмак – специальная подставка, которая защищает поверхность от повреждения еще вращающимися ножами после выключения рубанка. По завершении работы мастеру не надо дожидаться полной остановки ножей, чтобы поставить инструмент подошвой вниз.

Мягкая рукоятка – предотвращает соскальзывание руки, облегчает работу с рубанком.

Изогнутая подошва – предназначена для обработки вогнутых заготовок, снятия коры с бревен и других специфических задач.

Тип аккумулятора

Ni-Cd (никель-кадмиевый) – баланс относительно высокой емкости, низкой цены и устойчивости к температурным скачкам. Недостаток – «эффект памяти» (утрата емкости при подзарядке не до конца разрядившейся батареи).

Ni-Mh (никель-металл-гидритный) – обладает преимуществами Ni-Cd, но не подвержен «эффекту памяти». Минусы: малый срок эксплуатации, особые требования к хранению.

Li-Ion (литий-ионный) – сочетает малый вес, хорошую емкость, лишен «эффекта памяти». Недостатки: высокая стоимость, чувствительность к низким температурам.

Функции

Регулировка глубины строгания – дает возможность настраивать электрорубанок под различные задачи. Шаг регулировки колеблется в диапазоне 0.1-0.5 мм. Чем меньше этот шаг, тем точнее регулировка, но в то же время увеличивается цена инструмента.

Выборка четверти – позволяет выполнить прямоугольную выемку (фальц) по краю заготовки посредством рубанка. В разных устройствах максимальная глубина выборки четверти варьируется в пределах 6-25 мм.

Блокировка кнопки включения – препятствует случайному включению электрорубанка. Повышает безопасность эксплуатации инструмента.

Плавный спуск – делает работу с рубанком более комфортной и безопасной, а также предотвращает резкие перепады напряжения в сети.

Поддержание оборотов – автоматическая настройка скорости вращения ножевого барабана в зависимости от сопротивления материала. Такая опция повышает качество столярных работ, уменьшает изнашивание мотора и потребление электроэнергии.

Регулировка оборотов – позволяет изменять скорость вращения ножевого цилиндра рубанка. Применяется для точной настройки инструмента исходя из конкретной задачи и особенностей материала.

Защита от перегрузки – автоматическое отключение мотора электрорубанка в случае перегрева. Эта функция продлевает срок службы двигателя.

Важно: время непрерывной работы бытового электрорубанка составляет около 30 минут. На этот параметр влияет температура воздуха, степень заточки ножей и другие факторы.

Электродинамический тормоз – предназначен для быстрой остановки вращения ножевого барабана. Срабатывает при отпускании кнопки включения.

Направление выброса опилок

Направо – подходит правшам, а вот мастерам с левой рабочей рукой такое решение неудобно.

В обе стороны – универсальный вариант для правшей и левшей (есть переключатель). Правда, такое исполнение усложняет конструкцию и повышает цену инструмента.

Комплектация

Аккумуляторные электрорубанки могут оснащаться аккумулятором вместе с зарядным устройством. Такие модели обойдутся дороже аппаратов без аккумулятора.

Кейс / сумка – облегчает хранение и транспортировку электрорубанка, защищает от влаги. Твердый кейс оберегает инструмент от повреждений и дает возможность удобно разместить аксессуары.

Мешок-пылесборник – собирает пыль и стружку, образующиеся при эксплуатации рубанка. Облегчает уборку рабочего места.

Параллельный упор – предотвращает соскальзывание рубанка с заготовки. Подобный аксессуар необходим для выборки четверти и встречается в моделях с данной опцией. Устанавливается под углом 0-90°.

Дополнительная рукоятка – позволяет надежно удерживать тяжелый электрорубанок в руках и управлять его движениями. Делает использование аппарата более безопасным.

Переходник для пылесоса – используется для подключения пылесоса к рубанку. Пылесос гораздо лучше справится со сбором стружки и пыли, чем мешок-пылесборник. Особенно полезен для больших объемов работ.

Монтажный ключ – применяется для замены ножей рубанка.

Глубиномер – определяет глубину обработки детали.

В комплект поставки электрорубанка могут входить набор для стационарного крепления, калибр для установки ножа, запасной комплект ножей, запасной приводной ремень.

Вес

Этот параметр влияет на удобство эксплуатации рубанка. Чем легче инструмент, тем меньше физических усилий нужно прикладывать мастеру. В то же время подобные рубанки не обладают высокой мощностью и производительностью. Электрорубанки весят 2.5-9 кг и более. Для домашнего хозяйства хороший выбор – прибор весом 3.2-4 кг.

Производитель

Лучшими электрорубанками по соотношению цены и качества будут инструменты марок AEG, Bosch, DeWALT, Metabo, Makita, Фиолент, Интерскол, EDON, Hitachi, Festool, Ryobi, Milwaukee, Hyundai, Black&Decker, Rebir, Sparky. Как правило, они обеспечивают лучшую обработку поверхностей, высокую скорость работы, надежность и долговечность. Как правило, корпус эргономичны и сделаны из отличных материалов. Модели занимают средний и высокий ценовой диапазон.

Модели подешевле и попроще – это продукция BauMaster, Craft-tec, DWT, Einhell, Forte, Grand, Intertool, Odwerk, ProCraft, Sturm, Vitals, Vorskla, Wintech, YATO, Авангард, Арсенал, Витязь, Дніпро-М, Зенит, Протон, Сталь, Старт, Темп, Титан, Уралмаш, Электромаш, Элпром, Энергомаш. Большинства таких инструментов хватит для домашнего использования. Из недостатков стоит отметить: иногда низкую надежность (быстро ломаются), не слишком высокую мощность, неудобную эргономику и вес.

Как выбрать электрорубанок | Строительство бани

Первый электрический рубанок появился на смену ручного рубанка в конце пятидесятых годов(фирмы Макита).

С тех пор более современные электрические рубанки почти не изменились в своей конструкции,поскольку за прошедшие годы вносились изменения не в саму конструкцию,а только в узлы инструмента: устанавливались новые двигатели (помощнее и полегче),совершенствовалось управление и комфортность использования.

Электрорубанок-это незаменимый и очень производительный инструмент для обработки деревянных поверхностей и изделий.Сейчас невозможно себе представить строгание досок ручным рубанком: электрический рубанок справится с такой задачей намного быстрее и качественнее. Выравнивание поверхности доски ручным рубанком требует немалых физических сил,поскольку необходимо надавливать на него,чтобы резец захватывал нужные миллиметры древесины,вести его по поверхности ровно,без рывков и изменений, для чего требуется хороший глазомер и опыт.

Конечно,ручной рубанок всегда присутствует у мастерового человека для обработки небольших изделий или работ в труднодоступных местах. При проведении объемных работ и немаленьких площадей спасает только электрорубанок…

Работа с помощью электрорубанка тоже требует определенных навыков и знаний,но уже без таких больших физических затрат: электродвижок вам в помощь!

Как выбрать электрорубанок для себя,дома и дачи,чтобы он стал вашим самым лучшим помощником,никогда не разочаровывал и не подводил…

Не нужно спонтанно идти в магазин,где консультант посоветует вам что-то на свое усмотрение и, покупать первое попавшуюся модель,которая потом не оправдает ваших надежд.

Сначала нужно определить для себя,что ВАМ нужно,исходя из объема работ,которые вы можете делать своими руками и, в зависимости от этого, делать свой выбор,обращая внимание на :

цену
производительность
экономичность

Бытовой электрорубанок или профессиональный-какой выбрать

Если электрорубанок вам требуется только для кратковременных ремонтных работ в городской квартире,то понятно,что не нужно покупать профессиональный инструмент большой мощности, достаточно громоздкий и дорогой.Вполне подойдет бытовой электрорубанок.

Профессиональный электрорубанок не нужно покупать не только для квартиры,но даже для дачи,где вами не ведутся постоянные строительные работы…

Как уже выше говорилось,по конструкции бытовой электрорубанок мало,чем отличается от профессионального. Для профессионалов,у которых электрорубанок задействован все 8 часов рабочего времени требуется инструмент:

надежный
мощный 1,2-1,5 кВт
с качественной системой охлаждения двигателя,предотвращающей перегрев при длительной работе
детали и узлы должны быть высокого качества,чтобы можно было его неоднократно ремонтировать
с высоким запасом прочности

Для единоразовых домашних работ вполне подойдет бытовой электрорубанок:

не тяжелый(2,5-4 кг)
малогаборитный
экономичный (мощностью двигателя 600-1000 Вт)
функциональный

Отличия между бытовым электрорубанком и профессиональным:

глубина строгания у бытовых 0-0,25 мм,а у профессиональных-до 4 мм
шаг регулировки глубины строгания у профессионального инструмента меньше,а значит больше диапазон настроек
в бытовых нет электронной системы поддержания заданного количества оборотов,которая обеспечивает профессиональному электрорубанку высокую производительность вне зависимости от твердости древесины и ее сучковатости
в профессиональных моделях обязательно имеется в наличии приспособление для стационарного закрепления его подошвой вверх,чтобы можно было его использовать на больших объемах однотипных работ.Таким приспособлением оснащаются и бытовые рубанки,но только дорогие и брендовые

Итак,для домашних работ нет смысла переплачивать за глубину строгания, широкий диапазон настроек регулировки глубины строгания и большую мощность.

Выбор электрорубанка: на что обращать внимание

Выбор электрорубанка нужно делать,исходя из следующих критериев и характеристик:

при внешнем осмотре инструмента обратите внимание на весовую сбалансированность и удобство держания в руке.При этом,держа инструмент в руке, нажмите на кнопку пуска: удобно ли?!
на подошве должна быть канавка,служащая для отвода воздуха
наличие патрубка для одностороннего или двухстороннего отвода стружки обязательно
мощность 600Вт вполне достаточна для дачных работ.Для строительных работ своими руками (строительства бани,дачного дома) можно остановиться на 800Вт.Чем больше мощность,тем больше потребление электроэнергии и вес инструмента
обычно выбирается ширина лезвия 82мм,но выбор зависит от предполагаемых работ,которыми будете заниматься.Можно выбрать 100 мм для обработки широких досок,чтобы было меньше полос-переходов.Чтобы полосы были менее заметны лучше установить нож с закругленными краями
для домашних дел хватает частоты вращения вала 10000 об/минуты,а для строительных работ лучше выбрать 12000об/мин,потому что под нагрузкой частота вращения уменьшится с 12000 до 10000 об/мин
в основном в практике применяется глубина строгания до 2,5мм,но можно выбрать инструмент с глубиной 3мм,чтобы был небольшой запас,тем более,если решили брать мощностью 800-1000 Вт
при многочасовой работе с рубанком имеет значение его вес.Оптимальнее всего выбрать инструмент весом 3-4кг,не более.Тяжелым рубанком сложнее управлять,если нет большого навыка
неплохо иметь функцию сдува стружки для улучшения видимости обрабатываемой поверхности
возможно вам нужно приспособление для стационарной установки рубанка (о чем говорилось выше)

Какой фирмы выбрать электрорубанок

Каждая фирма выпускает по несколько моделей электрорубанков в виду их востребованности. Какой фирмы выбрать электрорубанок,чтобы и не переплатить, но и не нарваться на плохое качество.

В лидерах производителей электрорубанков такие фирмы,как японская Makita, германская Bosch, американские DeWalt и Skil. Поскольку это бренды,то их стоимость не маленькая.

К тому же,при выборе той же Макиты,нужно обращать внимание на страну сборки.Если желаете купить максимально качественный инструмент,то сборка должна быть оригинальная,а не китайская.

Есть и непонятные бренды,которые копируют известные фирмы,но никакого отношения к ним не имеют,поэтому будьте внимательны.

Русские названия фирм(типа российские производители) могут быть на самом деле китайскими и т.п. Обычно такие подделки,можно сказать, одноразовые: с маленьким ресурсом и не подлежат ремонту.

Если вам понравилась какая-то малоизвестная модель по удовлетворяющей вас цене,но вы не можете определить ее качество,то обратитесь в ремонтную мастерскую,где вам четко скажут,что «г-о»,а что можно покупать.

Чтобы было нагляднее как выбрать электрорубанок брендовых фирм ,исходя из их функциональных возможностей,посмотрите данное видео:

особенности работы электрорубанком, характеристики рубанка и их влияние на работу с ним

В статье рассмотрен вопрос как выбрать электрорубанок. Приведены основные характеристики электрорубанка и их влияние на практическое применение рубанка. Даны советы по выбору рубанка и расказан практический опыт использования электрорубанка.

Если вы делаете какие-либо изделия из дерева, например скамейку или столик, то электрорубанок не заменимая вещь. Так же электрорубанок бывает очень нужен в дачном хозяйстве, т.к. обязательно при найдется что подстрогать. Следует отметить, что электрорубанок имеет значительные преимущества относительно ручного рубанка не столько в производительности, сколько в качестве обработки древесины.

Однако учитывая, что в домашнем хозяйстве электрорубанок хоть и нужная вещь, но не необходимая к вопросу выбора следует подходить основательно, главным образом подобрать оптимальную модель в сочетании цена — качество. Естественно руководствоваться только ценой не правильно, но приобретать рубанок с характеристиками промышленного станка и переплачивать за это деньги, так же не целесообразно.

Перед тем как перейти к рассмотрению характеристик рубанка, следует определиться с тем как он будет использоваться. В большинстве случаев рубанок в домашнем хозяйстве применяется не часто, и как правило используется для строгания досок в небольшом количестве, либо для снятия фасок. Соответственно если рубанок не используется для крупномасштабного строительства, например постройки каркасного дома, то не следует переплачивать деньги за мощный тяжелый высокопроизводительный электрорубанок. А какой электрорубанок выбрать тогда? Для того чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим основные характеристики рубанков.

Глубина строгания

Глубина строгания электрорубанка это без условно важный элемент. Однако, как показывает практика для бытового применения рубанка глубины строгания в 1,5 мм вполне достаточно. Причиной тому следующая особенность использования рубанка.

Если вы строгаете доску шириной равной или меньше рабочей ширины рубанка, то проблем нет. В принципе можно снимать хоть по 10 мм за проход. Однако учитывая то, что рабочая ширина большинства рубанков составляет 82 мм, а ширина доски как правило больше, то возникает следующая проблема.

На доске есть места разной твердости древесины. При строгании, особенно с большой глубиной строгания, в местах малой твердости съем материала получается больше, чем в местах большей твердости. Кроме того та ка строгать доску приходится минимум в два прохода, то образуется ступенька, т.е. высота поверхности доски обработанной за первый проход отличается от высоты обработанной за второй проход. А в местах с различной твердостью доски перепад может достигать 2 мм, при глубине строгания 1-1,5 мм.

Если задача заключена в том, чтобы просто избавится от заусенцев, то это не проблема. Если же цель получить ровную гладкую доску, то здесь приходится искать выход. Самый простой выход из этой ситуации это выставлять не большую глубину строгания, примерно 0,5-1 мм, и обрабатывать доску по несколько проходов. Возникает вопрос, а стоит ли в таком случае переплачивать за электрорубанок с глубиной строгания 4-5мм? На мой взгляд нет, если конечно не предполагается строгать доски шириной меньшей или равной ширине платформы рубанка.

Направление выброса стружки

Дешёвые рубанки имеют одно отверстие для выброса стружки, дорогие модели да, причем имеется возможность менять направление выброса. Казалось бы мелочь, но на практике это очень важная опция, особенно при работе с пылесборником. Конечно этой проблемы могло бы и не быть, если работать в мастерской на заранее подготовленном верстаке. Однако в бытовых условиях верстака как правило нет, а работать приходится на лавке, скамейке в общем где получится. Так же следует сказать, что так как мусорить не хочется, то работать приходится с пылесборником. Часто бывает так, что из за того что нельзя сменить сторону сброса опилок, то пылесборник все время задевает за обрабатываемую деталь, что очень не удобно.

Ножи электрорубанка

Конечно при бытовом использовании ножи у рубанка тупятся достаточно долго, однако простота смены и доступность их в продаже очень важна. Кроме того существуют ножи с двумя рабочими кромками, для замены ножа достаточно его просто переставить другой стороной. Что экономит время и деньги.

Дополнительные принадлежности

Под дополнительными принадлежностями подразумеваются такие вещи ка кейс и элементы эргономики как обрезиненные ручки. Кейс это очень удобная вещь, особенно если инструмент не имеет своей мастерской, а переезжает из дома на дачу и обратно. Обрезиненные ручки также очень важны, так как облегчают удержание инструмента, а следственно экономят силы при работе с ним.

его функции и принципы работы

Согласно историческим сведениям, первый рубанок нашли при раскопках древнеримского города Помпеи, который в I веке н.э. был погребен под вулканической лавой. С тех пор рубанки сильно изменились, и из примитивного инструмента превратились в производительного помощника в быту и строительстве.

О том, как разобраться в сегодняшнем многообразии и подобрать идеальный электрорубанок, читайте в нашей статье!

Особенности конструкции и «примочки»

Внешний вид электрорубанок унаследовал от своего «деревянного праотца», в остальном они сильно расходятся, даже производимая ими стружка различается. «Отец» производит длинную и ленточную, а «сын» — короткую серповидную стружку.

У современного рубанка есть регулируемая передняя подошва, задающая глубину строгания, и неподвижная задняя, на которой может располагаться «опорный башмак» или «пяточка». Она служит для того, чтобы не испортить заготовку.

Под нажимом руки пяточка прячется в специальное отверстие. Когда вы перестаете давить, пяточка под действием пружины выпрыгивает и приподнимает подошву. Тем самым она не дает барабану сделать ямку на строганной плоскости. Разумеется, можно работать и без нее, главное — вовремя приподнять рубанок!

Часто на передней подошве нарезаются V-образные пазы, которые служат снятию фаски. Их количество варьируется от одного до трех, а значение глубины выборки паза — от 2 до 25 мм.

Рабочая часть представлена ножевым валом, на который устанавливаются ножи. Как правило, на барабан крепится 2 ножа, но некоторые производители устанавливают 1 или 3. Каждый позиционирует свое решение как оптимальное, хотя все системы доказали свою эффективность.

Для выборки четверти рубанок комплектуется параллельным упором и ограничителем. С помощью них задается необходимая ширина и глубина четверти.

Некоторые модели могут использоваться как портативные фрезерные станки, которые служат для безопасной и удобной обработки мелких деталей. Такие рубанки оснащаются рамой, обеспечивающей устойчивость инструмента в перевернутом состоянии.

Для сохранения чистоты рабочего места к патрубку, через который выбрасывается стружка и пыль, может подключаться пылесос или крепиться специальный тканевый мешок для сбора отходов.

Интересно знать: существуют специальные виды рубанков для выборки пазов (шпунтубель, пазник) и четверти (зензубель, отборник) или работы с вогнутыми поверхностями (горбач).

Основные характеристики: мощность, обороты, строгание

К основным параметрам, которые влияют на работоспособность электрорубанка, относятся выходная мощность, максимальное число оборотов холостого хода, глубина и ширина строгания.

Как и для любого электроинструмента, мощность определяет производительность работы. У бытовых и полупрофессиональных моделей значение параметра составляет 400–600 Вт. С таким приводом можно добиться качественной и оперативной работы и при этом не переплатить за электричество.

Максимальное число оборотов холостого хода определяет, насколько гладко будет обработана поверхность. Для грубого строгания вполне хватит машинок со значением в пределах 13–15 тысяч оборотов в минуту. Для чистового строгания лучше брать более оборотистый инструмент. Как правило, даже неизвестные бренды делают рубанки с холостым ходом до 17 тыс. об/мин.

Отметим, что в бюджетных моделях число оборотов при нагрузке будет значительно ниже, чем на холостом ходу. Чтобы избежать этой проблемы, более известные бренды стараются оснащать свои рубанки электронной системой поддержки оборотов. Она не только поддержит ход даже при строгании твердых пород, но и защитит движок от перегрева.

Лайфхак: лучше брать более оборотистые машинки, чтобы инструмент не работал на предельной нагрузке.

По максимальной глубине строгания рубанки делят на:

«чистовые» — в них глубина одной проходки составляет 1–2 мм;
«черновые» — с глубиной строгания до 4 мм за один раз.

Также важно учитывать минимальную глубину строгания. Как правило, она варьируется от 0 до 1 мм. «Нулевочка» пригодится для точных работ, где наличие щербинки — брак! Например, изготовление детских колыбелей и кроваток.

Более практичны электрорубанки, в которых предусмотрена точная регулировка глубины строгания. Такая настройка глубины ничем не отличается от «неточной» и также осуществляется с помощью рукоятки на корпусе. Особенность лишь в том, что шаг регулировки меньше и составляет всего доли миллиметра.

Эта «фишка», как и минимальная глубина строгания, не так важна при обработке напольных досок или брусков обрешетки, но без нее не обойтись столярам-мебельщикам.

Рубанки с шириной строгания до 110 мм востребованнее остальных и имеют более разнообразный модельный ряд. Это объясняется современной размерной номенклатурой древесины. Как правило, основной строительный материал имеет размеры до 100 мм по высоте и ширине. В зависимости от модели показатель ширины строгания варьируется от 50 до 312 мм.

Лайфхак: оптимальный вес рубанка находится в пределах 3–4 кг. Легкие модели требуют большего нажима, тяжелые быстро выматывают!

Все о ножах

Качество обрабатываемой поверхности напрямую зависит от ножей. Если они неправильно заточены или сильно затупились в процессе эксплуатации, то вместо гладкой поверхности получится шероховатая.

Для электрорубанков выпускают ножи из быстрорежущей инструментальной стали (HSS) или карбид вольфрама (TC). Первые предназначены для агрессивной, но кратковременной резки и сильно тупятся при обработке твердой древесины: дуба, клена, ясеня и т.д. Вторые долго служат, но имеют хрупкую структуру и при столкновении с сучком могут сломаться.

По форме лезвия ножи бывают:

волнообразными — используются мастерами-краснодеревщиками, которым необходимо сделать имитацию состаренной древесины;
закругленными — для работы с широкими поверхностями и создания плавного перехода между слоями;
прямыми — для обработки небольших деталей и поверхностей.

Заточить нож для рубанка в домашних условиях, а тем более вручную, проблематично. Только при наличии точильного станка или специального инструмента, которыми комплектуются некоторые профессиональные модели, можно добиться нужного результата. При заточке нужно соблюдать определенный градус углов, сохраняя при этом гладкую кромку без заусенец.

Для того, чтобы увеличить срок службы режущего инструмента, были разработаны многоразовые ножи. Они имеют заточку с двух сторон, и в случаях, когда одна из сторон затупилась, необходимо всего лишь перевернуть нож.

Длина стандартного ножа составляет 82 или 110 мм. Также они бывают узкими и широкими. Первые — одноразовые, вторые предназначены для многоразового использования.

Советы по безопасной и качественной работе

Рубанок — один из самых простых и безопасных электроинструментов, но это не значит, что при работе с ним нельзя «накосячить»!

Во время работы не забывайте использовать СИЗ (средства индивидуальной защиты): очки, перчатки, наушники и респиратор. Несмотря на приятный природный запах, особенно смолистых пород, древесная пыль вредна легким!

Перед началом работы позаботьтесь о порядке: уберите сор из-под ног, установите верстак и козлы, чтобы они не шатались, сделайте тестовый запуск рубанка без нагрузки. Обратите внимание на звук, у исправного инструмента он должен быть ровным.

Во время строгания старайтесь передвигаться вслед за инструментом: держа его на вытянутых руках вы теряете контроль и тем самым снижаете качество обработки. Также не стоит чрезмерно давить на рубанок, чтобы не перегревать мотор и не увеличивать глубину среза.

Если рубанок стал буксовать, причина может быть в следующем:

затупились ножи — следует прекратить работу, заточить или заменить ножи;
забился выходной патрубок — прекращайте процесс и очищайте патрубок от излишней стружки;
наехали на большой сучок — останавливайтесь и срезайте сучок стамеской.

Желательно снимать фаску с заготовок. Она увеличивает их пожаробезопасность (скругленный край загорается дольше) и долговечность. Обязательно нужно делать фаску на ступенях, иначе край быстро раскрошится и лестница потеряет свою привлекательность и безопасность.

Важно знать: 3 метра в минуту — оптимальная скорость работы при строгании.

Выводы

Для того, чтобы выбрать надежный рубанок, нужно:

1. Изучить особенности конструкции и возможности комплектации. Существуют модели, которые можно использовать как стационарные мини-станки. Для снятия фаски и выборки пазов лучше брать подошву с V-образными пазами. Для выборки четвертей предназначен параллельный упор и ограничитель глубины. «Опорный башмак» сделает работу качественнее и не допустит ямок на обрабатываемой поверхности.
2. Оценить основные характеристики. Мощность влияет на производительность. Качество обработки зависит от максимальной частоты холостого хода. Лучше брать модели с электронной системой стабилизации оборотов. Оптимальная ширина строгания — 110 мм.
3. Разобраться в ножах. Здесь возможны два варианта: ножи из инструментальной стали или из карбид вольфрама. Первые работают быстро, вторые — долго. Предпочтительнее покупать многоразовый инструмент с двусторонней заточкой.
4. Ознакомиться с советами по безопасной и качественной работе. Используйте СИЗ. Не отпускайте инструмент далеко от себя. При пробуксовке замените ножи, очистите патрубок или срежьте сучок. Снимайте фаску — это увеличивает безопасность и долговечность заготовки.

Теперь вы знаете, как подобрать надежный, бюджетный и мощный электрорубанок. Удачных и выгодных покупок!

Рейтинг статьи:

рейтинг: 5 голосов: 3

7 электрических самолетов, на которых вы скоро сможете летать

(CNN) — Подстегиваемые опасениями по поводу изменения климата, правительства и компании во всем мире строят планы на пост-нефтяную эру.

Но, хотя предпринимались попытки ограничить выбросы углерода в авиационной промышленности за счет использования биотоплива, решения по замене коммерческих самолетов, работающих на керосине, не предвидится.

И все же, как и в автомобильной промышленности, электрические двигательные установки, похоже, являются перспективным направлением для авиаперелетов.Так почему же дела идут так медленно в контролируемой зоне? В основном, похоже, потому, что новаторы сталкиваются с очень большим препятствием.

Батареи и реактивное топливо

«Электрические батареи дают гораздо меньше энергии на единицу веса, чем реактивное топливо», — говорит Бьорн Ферм, независимый отраслевой авиационный эксперт из Leeham News. Примерно в 40 раз меньше, даже если рассматривать лучшие из имеющихся аккумуляторов.

«Электродвигатели частично компенсируют этот недостаток за счет более эффективного преобразования энергии в мощность, но остается огромный разрыв.»

В результате самолету потребуется нести очень тяжелые батареи, чтобы даже приблизиться к характеристикам нынешних авиалайнеров. Этот вариант, в буквальном смысле, не будет летать.

Однако сложно не значит невозможно.

Крупные отраслевые игроки, исследовательские организации и предприниматели работают над несколькими возможными способами сделать коммерческие электрические полеты реальностью в течение нескольких лет. Вот некоторые из наиболее многообещающих инициатив в этой области:

Airbus: Disrupt or be Disrupt

Airbus уже добился успеха со своим легким самолетом E-Fan.

AIRBUS

В Европе производитель самолетов Airbus со штаб-квартирой в Тулузе объединился с немецким конгломератом Siemens для продолжения своей программы исследований электрических самолетов.

Его легкий самолет E-Fan смог в 2015 году преодолеть Ла-Манш, используя только электрическую тягу.

С тех пор Airbus активизировал свои усилия и разработал несколько потенциально разрушительных концепций.

«Мы поняли, что наши самые ранние проекты электрических самолетов были недостаточно амбициозными, — говорит Гленн Ллевеллин, генеральный директор по электрификации Airbus.

«С тех пор мы переориентировали наши усилия по развитию и придумали некоторые революционные концепции, такие как Vahana и CityAirbus, которые близки к тому, чтобы стать осязаемой реальностью.

« Они повлияют на то, как мы понимаем городскую мобильность. . «

Vahana

Продукт компании A³, подразделения Airbus в Кремниевой долине, Vahana, представляет собой беспилотный электрический самолет, предназначенный для перевозки пассажиров или небольших грузов в пределах города.

Его внешний вид неординарный. научно-фантастический фильм.Пассажирский модуль расположен между двумя параллельными крыльями, одно вверху и одно внизу, каждое из которых имеет четыре двигателя.

Возможности вертикального взлета и посадки позволяют летать от здания к зданию, что может стать альтернативой наземному городскому транспорту. Vahana также включает в себя технологию, которая позволяет ему избегать препятствий и ориентироваться в сложных городских условиях.

CityAirbus

Еще одна футуристическая концепция, над которой работает Airbus, — CityAirbus, первый полет которой запланирован на 2018 год.

Как и Vahana, он самопилотируемый и может взлетать и приземляться вертикально, что делает его идеально подходящим для городского использования. Разница в том, что CityAirbus сможет перевозить до четырех пассажиров.

«В дополнение к нулевым выбросам и низкому уровню шума, мы уверены, что их эксплуатационные расходы сделают их конкурентоспособными по сравнению с традиционными такси», — говорит Ллевеллин.

Параллельно с этими проектами Airbus продолжает работать над своей долгосрочной целью — разработать полностью электрический авиалайнер.Следующей важной целью будет разработка самолета, который преодолеет порог мегаватт.

Airbus планирует выпустить самолет мощностью 2 МВт (два мегаватта). Еще очень далеко от того, что потребуется для питания альтернативы современным авиалайнерам, но уже более чем в 60 раз более мощным, чем 30 киловатт E-Fan.

Zunum Aero

Гигант авиации Компания Boeing инвестировала средства в стартап Zunum Aero из Сиэтла.

Zunum Aero

Американская многонациональная компания Boeing инвестировала вместе с JetBlue Technology Ventures из Кремниевой долины в стартап Zunum Aero из Сиэтла.

Гибридно-электрический самолет Zunum обещает нечто вроде путешествия по воздуху «от двери до двери», тихо и экономично летая к тысячам малоиспользуемых местных аэродромов и минуя более неэффективные и часто перегруженные крупные аэропорты.

Первоначальная концепция была способна перевозить 12 пассажиров на расстояние до 700 миль, но она была разработана с учетом масштабируемости. Идея состоит в том, чтобы создать семейство самолетов все большего размера и большей дальности.

Несмотря на то, что он изначально был гибридным, его конструкция позволяет плавно перейти к полностью электрическому двигателю, когда станет доступна новая технология аккумуляторов.

Eviation Aircraft

Eviation: полностью электрический самолет с девятью пассажирами.

Предоставлено Eviation Aircraft

Eviation Aircraft также ориентируется на региональный рынок ближнего радиуса действия.

Этот израильский стартап разработал гладкий, автономный пилотируемый полностью электрический самолет с девятью пассажирами, который будет эксплуатироваться в основном в диапазоне от 100 до 600 миль (хотя у самолета будет большая максимальная дальность полета).

«Это рынок, на котором сейчас подавляющее большинство поездок совершается на автомобиле, поскольку коммерческие рейсы неэффективны», — говорит Омер Бар-Йохай, основатель и генеральный директор Eviation.«Мы здесь, чтобы это изменить».

«Почти никто не ездит на машинах 40-летней давности, и все же большинство самолетов в нашей размерной категории имеют конструкции, которым не менее четырех десятилетий», — продолжает Бар-Йохай, который до создания Eviation Aircraft работал в электротехническая промышленность.

Используя небольшие местные аэропорты, Eviation Aircraft выходит на тот же рынок, что и Zunum Aero.

«Возможности настолько велики […], что есть место для нескольких операторов, использующих разные подходы», — утверждает Бар-Йохай.

В то время как Zunum «предпочел начать с гибридной технологии, чтобы получить некоторый дополнительный диапазон», Eviation Aircraft оптимистично полагает, что «полностью электрический самолет уже может удовлетворить наши потребности».

NASA X-57 Maxwell

NASA X-57 Maxwell: 14 электродвигателей обеспечивают распределенное движение.

NASA

NASA X-57 Maxwell является примером нестандартного мышления, когда дело доходит до проектирования электрических самолетов.

В этом неуклюже выглядящем экспериментальном самолете используется распределенная силовая установка, обеспечиваемая 14 электродвигателями, все они интегрированы в специально разработанное высокое крыло.

Эта необычная конфигурация, в которой два больших двигателя на законцовках крыла уменьшают сопротивление, связанное с вихрями на законцовках крыла, предназначена для увеличения эффективности на 500% при движении на более высоких скоростях.

Ожидается, что X-57 полетит в начале 2018 года.

Pipistrel Alpha Electro

Pipistel Alpha Electro: Ваш за 129 800 долларов.

от Pipistrel

Возможно, ему не хватает диковинного внешнего вида, как у других электрических самолетов, но, в отличие от них, скромный двухместный Pipistrel Alpha Electro словенского производства, первый прототип которого был известен как WATTsUP, уже достиг стадии производства и находится на рынке -готов.

Оснащенный 60-киловаттным электродвигателем, разработанным компанией Siemens, Alpha Electro может находиться в воздухе около часа. Правда, ненадолго, но более чем достаточно для учебных боевых вылетов, для которых он был предназначен.

Alpha Electro, который стоит 129 800 долларов и заряжает свои батареи так же, как мобильный телефон, может значительно снизить затраты на первоначальное обучение пилотов, по словам его производителя.

Помимо поставки некоторых систем для NASA X-57, Pipistrel также работает с Uber над разработкой электромобиля с вертикальным взлетом (VTOL) для городской мобильности.

Wright Electric

Wright Electric надеется, что ее полностью электрический авиалайнер будет обслуживать рейсы на короткие расстояния.

От Wright Electric

В сентябре 2017 года американский стартап Wright Electric объявил о сотрудничестве с европейской бюджетной авиакомпанией EasyJet с целью разработки полностью электрического авиалайнера.

Поистине амбициозный проект Wright Electric — создать авиалайнер вместимостью 120–186 мест, способный летать на расстояние до 335 миль.

Хотя это не очень большое расстояние, его будет достаточно для покрытия многих загруженных ближнемагистральных маршрутов, таких как Лондон — Париж или Нью-Йорк — Бостон.

Ожидается, что дальность полета и пропускная способность будут постепенно увеличиваться по мере совершенствования технологий и что в конечном итоге будет произведено целое семейство самолетов.

Маленький — красивый

Независимые эксперты в области электродвигателей по-прежнему с осторожностью относятся к перспективам электрического полета.

«Я подсчитал, и думаю, что до появления полностью электрических коммерческих авиалайнеров еще более десяти лет», — говорит Бьорн Ферм.

«Пробел в производительности, который вам необходимо преодолеть, особенно когда речь идет о плотности энергии батарей, огромен».

Однако он говорит, что у небольших проектов, таких как Вахана, есть реальный шанс стать первым коммерчески осуществимым самолетом с электроприводом.

«Оттуда можно постепенно масштабироваться, но с чего-то нужно начинать.

» Первый самолет может быть не таким конкурентоспособным, но, как и в случае с автомобилями, правительства могут использовать правила для поддержки электрических самолетов на том основании, что они работают тише и меньше загрязняют окружающую среду.

Постепенный процесс

Андреас Клёкнер, координатор электрических полетов в DLR, Немецком аэрокосмическом центре, согласен с тем, что переход на электрические полеты, скорее всего, будет постепенным.

«У нас уже есть электрический самолет для двух-четырех пассажиров, как Pipistrel Alpha Trainer или как испытательный стенд летающих топливных элементов HY4.

Далее вы едете до 19 пассажиров, как и концепт Zunum. Вы учитесь и продолжаете расти, пока не достигнете классов коммерческих авиалайнеров.«

Однако для более тяжелых самолетов и самолетов большой дальности он предсказывает, что« пока батареи будут слишком тяжелыми »потребуются гибридные решения.

Клёкнер добавляет еще один элемент к обсуждению.

« Исследования в области электротехники полет имеет несколько интересных производных. Например, электродвигатели могут быть распределены вдоль крыла, как в случае с NASA X-57, — говорит он.

: «Помимо аэродинамических преимуществ, это может сделать тяжелые вертикальные хвостовые части излишними.«

Вертикальные хвосты в настоящее время необходимы для управления во время полета, но это задача, которую могут взять на себя электродвигатели, поскольку они очень быстро реагируют на заданные изменения скорости.

Клёкнер говорит:« Это открывает новые возможности для размышлений. конструкция самолета. «

» В отличие от реактивных двигателей, эффективность электродвигателей не зависит от размера, поэтому вместо двух или более больших двигателей под крыльями вы можете иметь много меньших двигателей, распределенных по фюзеляжу «, — объясняет Джефф Энглер. Генеральный директор Wright Electric.

Это привело бы не только к созданию более тихих и чистых самолетов, но и к созданию самолетов, которые выглядят радикально иначе, чем те, что находятся в воздухе сегодня.

Электросамолеты — будущее авиации, но они еще не взлетели

Путешествие по воздуху вредно для окружающей среды.
Business Insider побеседовал с четырьмя аэрокосмическими фирмами, которые сделали ставку на электрические самолеты в качестве решения.
У всех есть свои версии электрических самолетов, от модернизированных самолетов внутреннего сгорания до нового электрического самолета, созданного с нуля.

Ниже приводится расшифровка видеозаписи.

Рассказчик: Каким может быть будущее с электрическими самолетами? Билеты за 25 долларов, более тихие аэропорты или даже более короткие взлетно-посадочные полосы. Компании делают ставку на самолеты с батарейным питанием для этого более чистого будущего. Но даже несмотря на то, что электрические самолеты существуют с 1970-х годов, они так и не взлетели. Итак, что их удерживает?

В конце 1800-х годов два офицера французской армии экспериментировали с электричеством для приведения в движение дирижабля, но у них возникли проблемы, когда батарея просто не могла удерживать достаточно энергии.Это станет повторяющейся проблемой в течение следующих 100 лет.

Когда были изобретены никель-кадмиевые батареи, начался первый полет с электродвигателем, но он длился менее 15 минут.

Затем, в 1980-х годах, были изобретены литий-ионные батареи. Они могли хранить больше энергии, чем когда-либо прежде, что привело к появлению таких самолетов, как Solar Impulse 2. Начиная с 2015 года, самолет на солнечной энергии провел 16 месяцев в полете вокруг света, за исключением того, что он летел со средней скоростью от 28 до 34 миль в час.

Solar Impulse 2 является частью движения последних лет по развитию альтернативных источников энергии, особенно когда люди и правительства начали осознавать, насколько вредны полеты для окружающей среды. В 2019 году авиационная промышленность выбросила около 1 миллиарда тонн CO2. Это около 2,5% мировых выбросов. Может показаться, что это не так уж много, но это почти столько же, сколько весь континент Южная Америка выбрасывает за год.

Кевин Нерткер: Нам необходимо внести изменения в отрасль, и электрификация — одна из основных тенденций, которые, мы надеемся, уменьшат это бремя.

Рассказчик: Уже давно люди думают о самолетах, но есть две большие проблемы, связанные с поддержанием электрического заземления. Во-первых, технология еще не совсем готова.

Когда вы пытаетесь оторвать электрический самолет от земли, вам нужна батарея, которая обладает большой мощностью в маленькой упаковке, но …

Каролина Андерсон: Батареи не так эффективны, как бензин, и они, вероятно, не будут там какое-то время.

Экранный диктор: Эффективность батареи или способность удерживать энергию измеряется в удельной энергии.Прямо сейчас даже самые лучшие батареи имеют удельную энергию всего 250 ватт-часов на килограмм, но нам нужно приблизиться к 800, чтобы действительно начать полет, и это все еще ничто по сравнению с удельной энергией реактивного топлива, которая составляет почти 12000 ватт. -часов на килограмм.

Подумайте об этом, как о компьютерах 80-х годов. Они были огромными, но гораздо менее мощными, чем те, что есть сегодня. Сейчас батареи похожи на те компьютеры 80-х годов. Они не такие мощные, как должны быть, и они не только большие, но и тяжелые.

Итак, если вы хотите увеличить мощность самолета, вам понадобится батарея большего размера, а чтобы этот самолет поднялся в воздух, несмотря на вес, вам понадобится еще большая батарея, более мощная, но это означает больший вес. И тогда вам понадобится батарея еще большего размера, чтобы компенсировать этот вес. О, вы поняли.

Но даже если инженеры спроектируют самолет с учетом недостатков в технологии аккумуляторов, им придется взять на себя второе препятствие в отрасли — сертификацию. В США это означает получение разрешения Федерального управления гражданской авиации на испытание и полет на электрическом самолете.Компании должны доказать, что каждый дюйм их самолетов безопасен, пройдя серию испытаний, одно из которых — убедиться, что аккумуляторные элементы не загорятся.

Рой Ганзарский: Если что-то пойдет не так, остановиться нельзя. Вы не можете съехать на обочину дороги. У этого самолета есть только одно место. Таким образом, нормативные требования намного выше, требования к надежности, избыточности и безопасности намного выше по уважительной причине. У тебя нет альтернативы.

Рассказчик: В 2016 году Федеральное управление гражданской авиации внесло поправки в свои правила, разрешив использование электрических силовых установок в самолетах, рассчитанных на перевозку до 19 пассажиров.Однако настоящая проблема в том, что на сертификацию, даже с этими поправками, уходят годы, поэтому компании проявили творческий подход. Они начали модернизировать старые самолеты, чтобы быстрее пройти сертификацию.

Ganzarski: Вы убираете весь старый, пожирающий газ двигатель, создающий выбросы, и его топливную систему, и заменяете это пространство и вес электрической силовой установкой.

Экранный диктор: Модернизация выполняется поэтапно. Первая фаза была от словенской компании Pipistrel.Он создал первый в мире полностью электрический двухместный самолет еще в 2007 году, установив в планер электрический двигатель.

Tine Tomažič: На планерах по определению безопасно летать даже без работающего двигателя, поэтому мы смогли экспериментировать, не подвергая никого риску и не причиняя никому вреда.

Рассказчик: Сегодня эти самолеты используются для обучения пилотов.

Вторая фаза: гибрид. Лос-анджелесская компания Ampaire заменила один из двух двигателей в Cessna 1973 года на электрический.Ampaire надеется получить свой новый самолет Electric Eel, сертифицированный для коммерческих полетов к 2021 году.

И, наконец, в Ванкувере производитель электродвигателей MagniX и базирующаяся в Ванкувере авиакомпания Harbour Air управляли модернизированным самолетом 62-летней давности. . 15-минутный испытательный полет в декабре 2019 года сделал его первым в мире полностью электрическим коммерческим самолетом, который совершил полет. Это доказало, что электромобили действительно могут взлететь. Сейчас цель двух компаний — электрифицировать остальной парк Harbour Air, насчитывающий более 40 гидросамолетов, и сертифицировать его к концу 2021 года.

Итак, дооснащение кажется идеальным. Проблема, однако, в том, что это ограничивает вас тем, для чего конструкция самолета уже построена, поэтому, если исходный двигатель, скажем, весит 1000 фунтов, и вы удалите его, тогда …

Ганзарский: У меня есть только 1000 фунтов, чтобы снова вложить, не так ли? Я не могу утяжелить весь пакет.

Экранный диктор: Электродвигатели меньше и легче газовых, но помните, что эти батареи тяжелые.

Ganzarski: Таким образом, вы теряете дальность действия, потому что батареи при той же мощности намного тяжелее топлива.

Рассказчик: Итак, пока Harbour Air и MagniX выясняли баланс веса в своем самолете, дальность стрельбы сильно уменьшилась. Их электрический самолет может пролететь более 100 миль, что немного меньше, чем расстояние от Сиэтла до Ванкувера, но для того, чтобы электрические самолеты были успешными в долгосрочной перспективе, им придется лететь дальше.

Израильская компания Eviation может предложить решение. Вместо того, чтобы модернизировать старый самолет, его инженеры построили самолет с нуля. Девятиместный самолет «Алиса» был спроектирован с учетом батареи, чтобы уменьшить вес.

Омер Бар-Йохай: Эта батарея буквально повсюду. Это под полом, это в крыльях, это фюзеляж в разных местах.

Рассказчик: Теоретически Алиса могла пролететь до 650 миль, примерно это рейс из Лас-Вегаса в Денвер, но поскольку он был построен с нуля, получение ее сертификата занимает больше времени.

Бар-Йохай: Мы уверены, что будем тестировать самолет в полете в начале 2020 года, и полагаем, что с этого момента процесс сертификации займет около двух лет.

Рассказчик: Каждый разрабатываемый электрический самолет отличается, но все они имеют одну общую черту: они летят на расстояние менее 500 миль. И хотя это может показаться не впечатляющим расстоянием, эти электрические самолеты ближнего действия могут решить серьезную проблему в путешествиях.

В 2018 году чуть меньше половины всех проданных в мире авиабилетов приходилось на рейсы на расстояние менее 500 миль, но вместо использования небольших эффективных самолетов, предназначенных для этих более коротких маршрутов, мы часто используем дорогие авиалайнеры, рассчитанные на перелеты на тысячи миль.Эти самолеты наиболее эффективны, если они могут совершать крейсерский полет в течение длительного периода времени, но при полете продолжительностью 50 минут эти самолеты взлетают и сразу же возвращаются вниз. В настоящее время 109-мильный рейс из Лос-Анджелеса в Сан-Диего выбрасывает около 110 фунтов CO2.

Бар-Йохай: Для технически подкованного человека это безумие, потому что мы используем неправильные инструменты для работы.

Рассказчик: За последние четыре десятилетия региональные полеты на коммерческих самолетах стали настолько дорогими для авиакомпаний США, Европы и Австралии, что они начали прекращать рейсы в региональные аэропорты.Сегодня из 20 000 взлетно-посадочных полос, утвержденных FAA в США, только 2,5% в настоящее время активны.

Остальные региональные аэропорты убыточны или даже банкротятся, но электрические самолеты могут помочь, и для них уже есть инфраструктура. Омер говорит, что 11 000 из этих 20 000 взлетно-посадочных полос в США могут обслуживать электрический самолет, что намного дешевле в эксплуатации. Алиса могла сэкономить около 800 долларов на час полета по сравнению с обычным турбовинтовым самолетом.

Нёрткер: Это десятикратное увеличение количества потенциальных направлений, при этом не создавая для сообществ значительного бремени шума и загрязнения.

Рассказчик: Что касается далекого будущего, электрическая авиация может появиться во всех формах. Uber уже работает над электрическим аппаратом вертикального взлета и посадки, или eVTOL, который может забрать вас прямо у вашего дома и доставить в аэропорт. Даже крупные игроки, такие как Airbus, Boeing и Rolls-Royce, делают ставку на это будущее.

Томажич: Мы отправились в путешествие, которое сродни ползанию, ходьбе, бегу, прыжкам. Сейчас мы находимся в фазе ходьбы. Беговой частью будут более крупные электрические самолеты, летающие на большие расстояния, а большие скачки, которые произойдут через десятилетие или около того, будут в сегменте eVTOL, который представляет собой электрические машины с вертикальным взлетом и посадкой, которые эффективно взлетают и приземляются там, где мы хотим. их, доводя аэропорты до людей.

Рассказчик: Все, с кем мы говорили, сказали, что до этого еще около 15 лет, и теперь, когда электрический самолет действительно оказался успешным, представители отрасли надеются, что инвестиции в разработку аккумуляторов начнут расти. Потому что, чтобы вырваться из этого бесконечного петля мощности и веса, о которой мы говорили, нам понадобятся более эффективные батареи, чтобы электрические самолеты действительно взлетели.

Бар-Йохай: Вопрос в том, когда это имеет экономический смысл и у кого есть миллиарды, которые потребуются, чтобы вывести такой продукт на рынок через 15 лет? Итак, это будущее? Абсолютно.

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: это видео было первоначально опубликовано в марте 2020 года.

Пора очистить небо, прилетели электрические самолеты

Эмили Пикрелл, ученый-консультант UH Energy Scholar

ДЛЯ AFP ИСТОРИЯ БОЖАНА КАВЧИЧА На фотографии, сделанной 10 ноября 2015 года, запечатлен Pipistrel Taurus … [+] Электроэлектрический двухместный самолет, летящий над Айдовщиной. Сверхлегкий, быстрый и дешевый: спустя более века после того, как братья Райт запустили первый в мире самолет с двигателем, небольшая словенская компания теперь надеется произвести революцию в авиационной отрасли с помощью отмеченных наградами электрических самолетов / AFP / Jure Makovec / AFP (Фото кредит должен читать JURE MAKOVEC / AFP / AFP через Getty Images)

AFP через Getty Images

Когда авиационная отрасль говорит о сокращении своего углеродного следа, будущее электрических самолетов всегда на горизонте.

Так и должно быть. Ожидается, что в ближайшие 20 лет количество рейсов авиакомпаний во всем мире удвоится, однако отрасль сильно отстает от других видов транспорта в переходе к безуглеродному будущему.

«Если эта тенденция сохранится, то авиация станет одним из основных источников загрязнения во всех отраслях промышленности», — сказала Сьюзан Ин, старший менеджер компании по производству электрических самолетов Ampaire, в документальном фильме NOVA. «Авиация станет последним динозавром, которого не убирают, если мы не будем действовать прямо сейчас.”

Для гигантских реактивных самолетов будущее полностью электрических полетов наступит через несколько десятилетий. Если бы в гигантском реактивном самолете использовались современные батареи, потребовалось бы 1,2 миллиона фунтов батарей только для выработки энергии реактивного двигателя, который он заменял. Этот вес фактически потребовал бы дополнительных восьми реактивных самолетов, чтобы нести этот вес!

Понятно, что преодоление этих ограничений технологии аккумуляторов является важным направлением развития электрических самолетов прямо сейчас. И частные компании, и правительства по всему миру начинают с того, что уже работало.

Швейцарская компания Solar Impulse бросила вызов в 2010 году, успешно построив электрический самолет, который мог бы работать на солнечной энергии, и продемонстрировав свое мастерство в 26-часовом полете.

Развитие продолжается, так как широкий круг компаний проявил интерес к электрическим самолетам.

В 2017 году словенский производитель самолетов Pipistrel представил один из первых полностью электрических самолетов, включая электрическую силовую установку, который был сертифицирован для использования в летных школах.

В 2019 году гидросамолетная компания Harbour Air объявила о завершении первого в мире успешного полета полностью электрического коммерческого самолета. Его ePlane, шестиместный DHC-2 de Havilland Beaver с силовой установкой magni500 мощностью 750 лошадиных сил, пролетел около получаса над канадской рекой Фрейзер.

НАСА также сосредоточилось на попытке разработать полностью электрический самолет. Последние десять лет он работал над батареей и разработкой двухместного самолета X-57, чтобы помочь в разработке необходимых технологий.X-57 рассчитан на дальность полета около 100 миль и крейсерскую скорость 172 мили в час. Самолет в настоящее время проходит фазу высоковольтных наземных испытаний.

По словам Брента Кобли, менеджера проекта Flight Demonstrations and Capabilities в Armstrong, для достижения старта потребуется около 200 киловатт энергии батареи, которой достаточно для питания более 100 средних американских домов.

Литий-ионный аккумулятор емкостью 850 фунтов, необходимый для питания самолета, требовал обеспечения безопасности при минимальном весе.Это вдохновило на новые методы сварки, легкую упаковку и альтернативный метод отвода тепла от поверхности батареи.

Для более крупных самолетов проблема возрастает — производитель авиакомпаний Boeing уже подсчитал, что им еще несколько десятилетий до того, чтобы поднять в воздух самолет размером 777 с помощью только электричества.

Инновационные разработки, которые способствовали повышению эффективности современного реактивного двигателя, затрудняют замену его версией с батарейным питанием, по словам доктора Др.Кошик Раджашекара, профессор электротехники в Хьюстонском университете, специализирующийся на авиаперевозках.

«Современный реактивный двигатель имеет самую высокую удельную мощность среди всех машин, поэтому реактивные двигатели используются в любых самолетах», — сказал Раджашекара.

Чтобы по-прежнему максимально использовать преимущества этих реактивных двигателей, появился двусторонний подход к внедрению электричества в авиацию.

Ближнемагистральные, пригородные рейсы для небольшого количества пассажиров намного ближе к переходу на электричество, особенно если технологии аккумуляторов станут немного легче.По данным Boeing, меньшие по размеру полностью электрические или гибридные региональные самолеты могут быть доступны где-то в 2030-х годах.

Boeing также выпустил электрический пассажирский летательный аппарат, который может быть полностью автономным с дальностью полета до 50 миль. Он был разработан для Uber Air, службы летающего такси, которая, по словам Uber, может быть готова к 2023 году.

Что касается реактивных самолетов, то промышленность сейчас ищет способы интегрировать больше электроэнергии в определенные функции самолета, сохранив при этом конструкцию реактивных двигателей.

Одним из преимуществ конструкции является то, что даже небольшие электродвигатели остаются мощными, а это означает, что несколько электродвигателей можно разместить на крыле самолета. Например, электрические системы управления полетом уже заменили механические системы управления полетом в некоторых самолетах, которые являются компонентами под поверхностью самолета, позволяющими ему летать.

Компании также изучают способы подачи большего количества электроэнергии в сам двигатель, заменяя коробку передач, которая приводит в действие гидравлический насос, топливный насос и масляный насос, электрическими системами.

Со временем реактивные самолеты могут превратиться в гибридные автомобили, во многом похожие на автомобили — с реактивным двигателем и электродвигателем. Оба будут обеспечивать тягу для самолета.

«Это как Toyota Prius — у вас есть реактивный двигатель и электродвигатель», — сказал Раджашекара. «Оба будут обеспечивать движение самолета».

Производители гибридно-электрических авиакомпаний, такие как Ampaire, говорят, что гибридные самолеты сокращают эксплуатационные расходы — еще одно преимущество, учитывая снижение потребности в топливе.Затраты на техническое обслуживание также ниже.

«Начиная с гибрида, а не полностью электрического, это обеспечило отличное сочетание полной производительности, экономии затрат и нашей способности своевременно выполнять техническую работу», — сказал Брис Нзейко, старший исполнительный директор Ampaire, рассказывая NOVA о возможностях. компании Electric Eel.

Electric Eel — это гибридный самолет, в котором передний поршневой двигатель Cessna заменен электродвигателем, работающим от батареи, что делает его параллельной гибридной конфигурацией.Первый полет он совершил в 2019 году.

Однако ограничения на более длительные полеты будут зависеть от крупных достижений в области аккумуляторных технологий, включая необходимое снижение веса аккумулятора для улучшения его практического использования.

Министерство энергетики США в настоящее время финансирует ряд связанных проектов по совершенствованию технологий для гибридных самолетов, таких как системы питания с легкими топливными элементами и двигатели и приводы с высокой удельной мощностью.

Частные компании, такие как Tesla, также вкладывают значительные средства в электрические полеты, надеясь стать крупным игроком, при этом Илон Маск утверждает, что батареи компании могут достичь необходимой плотности мощности для электрических самолетов к 2023 году.

Это не может произойти слишком скоро — авиакомпании заявляют, что им необходимо достичь своей цели по сокращению чистых выбросов на 50% к 2050 году по сравнению с уровнем 2005 года. Чтобы достичь этого и удовлетворить ожидаемый рост спроса, необходимо будет задействовать электрические самолеты.

Эмили Пикрелл — опытный репортер в области энергетики, с более чем 12-летним опытом работы во всем, от нефтяных месторождений до политики в области промышленных водных ресурсов и последних новостей о мексиканских законах об изменении климата. Эмили сообщала об энергетических проблемах в США.С., Мексика и Великобритания. До журналистики Эмили работала политическим аналитиком в Счетной палате правительства США и аудитором в международной организации помощи CARE.

UH Energy — это центр энергетического образования, исследований и инкубации технологий в Университете Хьюстона, работающий над формированием энергетического будущего и выработкой новых бизнес-подходов в энергетической отрасли.

Как я сконструировал практический электрический самолет для НАСА

Если вы летите на одном из сегодняшних небольших самолетов с поршневым двигателем , вы будете сжигать много галлонов топлива в час и страдать от шума, эквивалентного поездке на газонокосилке.Но в отличие от того, с чем вы сталкиваетесь во время стрижки травы, если двигатель заглохнет, это в лучшем случае означает немедленную аварийную посадку, а в худшем — аварию. К счастью, теперь можно представить себе замену этих шумных пожирателей газа в небе электрическими самолетами, которые будут значительно тише, чище, безопаснее и эффективнее, чем современные самолеты. Действительно, электрификация может превратить нынешний опыт использования малых самолетов в нечто гораздо более привлекательное как для пилотов, так и для сообществ, над которыми они летают.

Осознавая возможности — и надеясь стимулировать инновации, — НАСА недавно предложило студентам разработать четырехместный полностью электрический самолет, способный поступить на вооружение к 2020 году. После того, как я прочитал объявление с описанием конкурса, я придумал дизайн, который в конечном итоге занял первое место в конкурсе НАСА для выпускников. Моя конструкция основана на топливных элементах для движения и использует необычное расположение двигателя для максимальной эффективности. Для меня работа над его дизайном была окном в возможности, а также ярким уроком о серьезных проблемах, которые предстоит решить для электрических полетов.

Когда НАСА выпустило этот вызов в 2014 году, я был аспирантом по аэрокосмической инженерии в Технологическом институте Джорджии в Атланте. Но этот конкурс не был моим первым опытом полета на электромобиле. В 2008 году, когда мне было 17 лет, примерно через шесть месяцев после того, как первые Tesla Roadster отправились в путь, я работал над другим электрическим самолетом — с размахом крыльев 9 футов (3 метра), предназначенным для соревнований по дистанционно управляемым самолетам.

В то время электрический полет становился все более разумным, поскольку литий-ионные батареи становились легче и дешевле.Полеты с электродвигателями сделали самолеты чище, тише и проще в управлении. Тем не менее, технология, доступная в 2008 году, ограничила бы пилотов полетами в несколько минут. Аналогичные соображения относились и к первому автомобилю Tesla: он предлагал некоторые убедительные преимущества, но не мог дойти до своих бензиновых собратьев.

С тех пор технология аккумуляторов улучшилась до такой степени, что полностью электрические автомобили стали прочной нишей: Nissan представил Leaf для массового рынка в конце 2010 года, а Tesla увеличила размер своего флагманского автомобиля с двух до двух. сиденье Roadster на пятиместный Model S.Электрические самолеты также извлекли выгоду из этих достижений в области аккумуляторных батарей. За последние два года и Pipistrel, словенский производитель легких самолетов, и Airbus SAS, базирующаяся во Франции, представили электрические двухместные тренажеры.

В то время как ассортимент электрических самолетов растет, ограниченное время полета остается их основным недостатком. Причина в том, что батареи тяжелые по сравнению с той движущей силой, которую они обеспечивают — в 10 или более раз по сравнению с батареей внутреннего сгорания, работающей на бензине.Для наземных транспортных средств конструкторы могут несколько компенсировать этот недостаток, добавляя больше или больше аккумуляторов. Но самолеты чрезвычайно чувствительны к лишнему весу: почти каждый компонент конструкции самолета должен увеличиваться в размере с каждым добавленным килограммом. Потребность в более мощных компонентах, в свою очередь, приводит к более тяжелому самолету, которому требуется еще больше энергии и, следовательно, для полета более крупные батареи. Этот порочный круг означает, что для дизайна электрического самолета добавление батарей для увеличения дальности полета не является жизнеспособной стратегией.

Тем не менее, НАСА неоднократно поощряло новаторов попытаться создать электрические самолеты, которые могли бы конкурировать как по дальности, так и по размеру с самолетами с бензиновым двигателем. В 2011 году два лучших самолета в программе НАСА Green Flight Challenge были полностью заряжены аккумулятором и летели почти 2 часа со средней скоростью, превышающей 100 миль (161 километр) в час. Необычным образом разработчики занявшего второе место автомобиля e-Genius, созданного исследователями из Штутгартского университета, разместили электродвигатель на вершине хвоста.Его удаленность от центра фюзеляжа позволила создателям самолета установить большой и высокоэффективный пропеллер, сохранив при этом короткие и легкие шасси.

В 2014 году НАСА и два отраслевых партнера запустили проект под названием LEAPTech (сокращение от передовой технологии асинхронных винтов). Они построили специальное крыло из углеродного волокна, оснащенное 18 электродвигателями и пропеллерами, которое они использовали для наземных испытаний. Аналогичное крыло планируется разместить на легком самолете Tecnam P2006T итальянского производства.Множество пропеллеров, каждый из которых может регулироваться независимо, позволит этому самолету использовать крыло меньшего размера, чем обычно, что снизит количество энергии, потребляемой в полете.

В сентябре того же года НАСА объявило конкурс дизайна для студентов, который, как оно надеется, расширит границы технологии электрических самолетов далеко за пределы того, что было достигнуто в предыдущих проектах. Всегда ища возможность решить уникальную дизайнерскую задачу, я без колебаний подписался и в итоге оказался единственной командой из одного человека в конкурсе.

Цель, которую НАСА видела в поле зрения, казалась невероятно далекой, и все же требовалось, чтобы ее конструкции были готовы к полету через пять лет (к 2020 году). Целью проекта НАСА для конкурса был четырехместный самолет с дальностью полета 800 морских миль (921 статутная миля или 1482 км) и крейсерской скоростью 175 узлов (201 миль в час или 323 км / ч). И хотя большинство конструкторов могли бы посмеяться над такой проблемой, считая эти характеристики совершенно нормальными, цели были более чем в семь раз и вдвое быстрее, чем мог достичь новый электрический самолет Pipistrel Alpha Electro.Быстрая математика показывает, что рабочие характеристики НАСА требуют примерно в 30 раз больше энергии, чем может обеспечить Pipistrel. Что могло так кардинально измениться за пять лет, чтобы это допустить?

Некоторые сторонники электрического полета утверждали, что соответствие дальности полета бензиновым самолетам на самом деле не обязательно. Они отмечают, что пилоты, как и водители, редко используют весь спектр своих транспортных средств, поэтому мало пользы теряется при проектировании для более коротких полетов. Подумайте о Nissan Leaf, запас хода которого составляет лишь одну треть от типичного автомобиля.

Это все правда. Но также верно и то, что беспокойство о дальности полета в самолете — более страшное явление, чем в машине. А сертифицировать и продать полностью электрический самолет было бы достаточно сложно, рассудил я, если бы у него не было ограниченного диапазона. Поэтому я решил достичь как можно большего числа целей НАСА. Таким образом, если какой-либо производитель решит построить его, самолет сможет конкурировать с существующими моделями с бензиновым двигателем, включая четырехместный Cirrus SR22 стоимостью 500 000 долларов США, самый продаваемый одномоторный самолет последнего десятилетия. .Я знал, что это действительно лучший самолет.

Я начал свой дизайн-проект с определения, подойдет ли преобразование силовой установки существующего самолета, работающего на бензине, на электрическую с использованием батарей или топливных элементов. Я знал, что батареям не хватает энергии, а топливным элементам не хватает мощности, но я не знал, какое препятствие будет труднее преодолеть.

Начал с батареек. Они были знакомыми и гибкими — при необходимости можно было перейти от одной ячейки к 6831, как это сделали дизайнеры Roadster.Я обнаружил, что если я заменю все 1020 фунтов (462 килограмма) двигателя и топлива из Cirrus SR22 и заменю их литий-ионной батареей и электродвигателем, самолет сможет летать около получаса. Это позволило бы ему проехать всего около 100 миль (около 160 км). Увеличение диапазона до чего-то вроде SR22 путем добавления дополнительных батарей оказалось бесполезным из-за порочного круга веса, который я описал ранее.

Это упражнение показало, почему Pipistrel и Airbus делают тренажеры, а не практические самолеты — не хватает энергии.Несмотря на это, я дал батареям еще один шанс, потому что они должны улучшиться в ближайшие несколько лет. Батарейные элементы Airbus обеспечивают 200 ватт-часов энергии на килограмм. Прогнозы предполагают, что при значительных инвестициях в технологии передовые литиевые элементы могут достичь 400 Втч / кг к 2020 году. Удвоение энергии означает удвоение дальности действия до 200 миль, но это все равно будет далеко от цели НАСА в 921 миле.

Столкнувшись с этой реальностью, я начал тщательно думать о накоплении энергии. Я знал, что топливные элементы могут предложить значительно больше энергии на единицу массы, чем батареи.Компромисс заключается в том, что для получения этой энергии топливные элементы имеют низкую удельную мощность — количество ватт, которое вы можете получить на килограмм. Тем не менее, было разумно рассмотреть возможность использования топливных элементов для питания самолета: например, в 2008 году компания Boeing преобразовала двухместный моторный планер Diamond HK36 Super Dimona в электрическую энергию, используя топливный элемент с протонообменной мембраной. дополнение к батареям.

Итак, я рассмотрел возможность дооснащения Cirrus SR22 топливными элементами. Обычная силовая установка SR22 — это Continental IO-550-N, шестицилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением, который весит 187 кг и обеспечивает мощность 310 лошадиных сил (231 киловатт).Удалив двигатель и топливо и заменив их топливным элементом того же веса, я, возможно, смог бы произвести такое же количество энергии. Но для этого топливный элемент должен обеспечивать удельную мощность 500 Вт / кг. И на этом уровне удельной мощности удельная энергия топливного элемента будет около 400 Вт · ч / кг, примерно так же хорошо, как лучшие батареи, которые я мог ожидать использовать, которые, как я уже знал, не позволят моему самолету улететь очень далеко. Чтобы обеспечить удельную энергию 800 Втч / кг, удельная мощность топливного элемента падает до 200 Вт / кг, что значительно ниже мощности, необходимой для полета со скоростью 200 миль в час.

Мои варианты, казалось, сужались, чем больше я исследовал пределы хранения электроэнергии. Единственное решение заключалось в снижении энергопотребления и мощности самолета. Но я знал, что SR22 уже был почти оптимальным самолетом из легких композитов. Доработки дизайна не помогли бы.

Когда авиаконструктор застрял между камнем и наковальней, есть два выхода, и ни один из них не сделает босса счастливым: компромисс в производительности или инвестирование в развитие технологий.Я решил поближе взглянуть на производительность, прежде чем рисковать своей конструкцией, используя непроверенные или дорогие технологии. Но каким требованием к производительности следует пожертвовать, подумал я — скоростью или дальностью?

Некоторые из моих более ранних анализов показали, что чувствительность к дальности аналогична чувствительности к скорости, поэтому мой выбор из двух должен был зависеть от того, что нужно для конкуренции на рынке четырехместной авиации общего назначения. Я изучил шесть различных проданных самолетов и обнаружил, что их дальность полета была близка к цели НАСА в 921 миля, в то время как их крейсерские скорости существенно различались.Эта разница заставила меня стремиться к как можно большему диапазону и меньше беспокоиться о скорости. После еще нескольких расчетов я решил стрелять со скоростью 150 узлов (173 миль в час или 278 км / ч) вместо желаемых 175 узлов.

Снижение крейсерской скорости до этого уровня снизило потребление энергии на 30 процентов, а также уменьшило количество мощности, необходимой для движения. Но это по-прежнему не позволяло моей конструкции соответствовать требованиям НАСА. Я тоже не решился уменьшить диапазон, поэтому искал другие способы сократить потребление энергии, которые не требовали бы миллионов долларов инвестиций в технологии.

К счастью, электрическая силовая установка предлагает некоторую гибкость, которая не понравилась инженерам Cirrus. В отличие от двигателей внутреннего сгорания, электродвигатели компактны и эффективны. Эти небольшие легкие двигатели могут быть размещены в гораздо большем количестве мест на самолете, чем это было бы практично для двигателя внутреннего сгорания. При стратегическом применении эта тактика может распределять выработку энергии между большим количеством или более крупными винтами. И чем большую площадь охватывают винты, тем эффективнее и тише они становятся.

Я провел еще один анализ и нашел золотую середину в эффективности, используя два довольно больших гребных винта, прикрепленных к паре двигателей. Вместо того, чтобы устанавливать их обычным способом, на крыло или фюзеляж, я разместил их в своей конструкции над V-образным хвостовым оперением самолета, где воздушный поток более чистый.

Эта простая стратегия не только улучшила тяговую эффективность (с 85 до 92 процентов), но и улучшила аэродинамику самолета. Теперь воздух мог более чисто проходить над фюзеляжем и крылом. И хотя пропеллеры были большими, надевание их на хвост означало, что мне не нужно было увеличивать высоту (а значит, и вес) шасси.Короткая передача сделала выбор убирающихся колес гораздо более приятным, а это еще больше снизило сопротивление.

Когда я провел следующий анализ, я обнаружил, что это изменение в сочетании с некоторой дополнительной оптимизацией снизило энергопотребление самолета еще на 27 процентов. Действительно, это изменение конструкции снизило потребность в мощности до такой степени, что стало возможным управлять самолетом на водородных топливных элементах. Именно тогда я назвал свою конструкцию с V-образным хвостовиком и водородным двигателем «Vapor».

Как только таким образом стали ясны общие параметры дизайна, я мог работать над деталями.Первый заключался в выборе наилучшего типа и компоновки топливных элементов. Я исследовал различные системы топливных элементов, которые использовались в автомобильной и авиакосмической промышленности, и обнаружил, что батареи топливных элементов и водородные баки того типа, который использовался в Toyota Mirai 2015 года, позволят создать более легкую и компактную систему, чем считалось возможным. лет назад, когда Boeing впервые запустил свой HK36, работающий на топливных элементах. Более того, все эти компоненты отлично вписались бы в планер Vapor.

Система топливных элементов, которую я разработал с использованием имеющихся технологий, обеспечивает мощность 800 Втч / кг при 55-процентной эффективности.Это определенно было лучше, чем 400 Втч / кг для лучших литиевых батарей, которые я мог ожидать, или с 25-процентной эффективностью для современных газовых двигателей. Объединив мощность топливных элементов с нетрадиционным расположением пропеллера в самолете, я смог прийти к конструкции, которая в случае серийного производства действительно могла бы конкурировать с Cirrus SR22. Он будет весить и стоить примерно столько же, а дальность его действия будет примерно такой же: около 920 миль. Крейсерская скорость самолета будет несколько меньше — 173 вместо 212 миль в час. Но это кажется разумной сделкой, учитывая, что электрический самолет будет потреблять около четверти энергии за один полет.

Моей целью было сделать Vapor привлекательным для пилотов — в конце концов, именно они покупают, летают и обслуживают небольшие самолеты. И я думаю, что дизайн соответствует этому требованию. Снижение энергопотребления и отказ от бензинового двигателя (и всего необходимого для этого текущего обслуживания), вероятно, снизят эксплуатационные расходы. Более того, снижение уровня шума с 92 до 76 дБ должно значительно улучшить комфорт в салоне. А очень высокая надежность электродвигателей должна давать больше спокойствия как пилотам, так и пассажирам.

Учитывая недавние достижения в области топливных элементов и электродвигателей, Vapor или что-то в этом роде вполне может быть построено и запущено прямо сейчас. Технология, безусловно, созрела для эксплуатации. Но неясно, как регулирующие органы отреагируют на появление таких полностью электрических конструкций. Это важно, потому что неопределенность в процессе сертификации может помешать разработке самолета для коммерческого производства.

Еще одним препятствием является то, что водород еще не стал популярным топливом для автомобилей, не говоря уже о самолетах.Оба приложения страдают от проблемы курицы и яйца: пока оно не станет популярным топливом, будет мало инфраструктуры для поддержки распределения водорода, а пока не появится инфраструктура, поддерживающая его доступность, оно не станет популярным.

Несмотря на эти препятствия, предложение о полностью электрическом самолете, летящем в семь раз дальше и в два раза быстрее, чем существующие конструкции, является захватывающим. С одобрением НАСА первого места не будет преувеличением сказать, что Vapor или самолет, основанный на его конструкции, может начать подниматься в небо к 2020 году, как и предполагали организаторы соревнований в НАСА.

Эта статья опубликована в июньском выпуске 2016 года под названием «Fly the Electric Skies».

Самый большой электрический самолет завершил свой первый полет — но важны батареи

Когда в четверг небольшой бело-красный самолет Cessna Grand Caravan вылетел из озера Мозес в штате Вашингтон, он вошел в историю.

Самолет пролетел со скоростью более 100 миль в час на высоте около 2500 футов, сделал несколько поворотов и затем приземлился через 28 минут — в остальном ничем не примечательное путешествие для обычного самолета.

То, что вошло в историю, было под капотом. ECaravan, как его окрестили, приводится в действие электродвигателем мощностью 750 лошадиных сил, который питается от литий-ионных аккумуляторов более чем на 2 000 фунтов. При весе более 4 тонн, с размахом крыла более 50 футов и помещением для девяти пассажиров это самый большой электрический самолет, который когда-либо летал.

Самолеты с электроприводом были провозглашены будущим более экологически чистых и экологически чистых авиаперелетов. Электродвигатели имеют несколько преимуществ перед двигателями, работающими на газе, но один существенный недостаток — это батареи, которые питают их.

Несмотря на то, что за последние 10 лет в области аккумуляторных технологий были достигнуты значительные успехи, аккумуляторы все еще настолько тяжелы, что вряд ли можно ожидать, что электрические самолеты полностью вытеснят самолеты, работающие на ископаемом топливе в обозримом будущем.

Но сторонники утверждают, что в этом нет необходимости и что преимущества электрической авиации уже реальны.

Рой Ганзарски, генеральный директор расположенной в Сиэтле компании по производству электрических силовых установок magniX, которая разрабатывает eCaravan совместно с компанией AeroTEC, проводящей летные испытания, сказал, что электрические самолеты могут быть лучше, чем винтовые самолеты, работающие на ископаемом топливе, на расстояниях до 1000 миль, что составляет составляет более половины всех пассажирских рейсов в мире сегодня.

Сегодня авиакомпании используют для этих полетов реактивные или турбовинтовые самолеты, отметил он, «но это трата топлива, трата выбросов и вред для окружающей среды».

«Почему бы не сделать это электрически, что к тому же дешевле?» — сказал Ганзарский.

eCaravan пройдет несколько месяцев дальнейших испытаний, как в воздухе, так и на земле, прежде чем Федеральное управление гражданской авиации сможет утвердить дизайн, возможно, в конце 2021 года.

Самолеты-караваны с турбовинтовыми двигателями

используются во всем мире для перевозки пассажиров и перевозки Cargo, и разработчики eCaravan надеются, что их электрическая версия сможет путешествовать по некоторым региональным авиалиниям.

Сторонники хвастаются, что электрические самолеты тише, безопаснее и дешевле в эксплуатации, чем самолеты, работающие на ископаемом топливе. Например, получасовой полет на электронном караване Moses Lake потреблял всего 6 долларов США — вместо 300 долларов керосина — а бензиновый двигатель его меньшего самолета-погонщика был в два раза громче.

Электродвигатели также легче, чем двигатели, работающие на ископаемом топливе, не нуждаются в таком большом обслуживании и служат намного дольше, прежде чем их нужно будет заменить, сказал Ганзарский. выбросов, добавил он.

Ключевым недостатком электрических самолетов является их ограниченный диапазон, который зависит от аккумуляторов, которые они могут нести, хотя в некоторых конструкциях вместо этого используются водородные топливные элементы. Сегодняшние батареи как минимум в 30 раз тяжелее, чем эквивалентный по энергии объем керосина, поэтому электрические самолеты могут совершать только гораздо более короткие полеты.

eCaravan имеет запас хода около 100 миль. Но турбовинтовой Cessna Caravan с таким же весом керосина может пролететь около 1500 миль.

Лучшие батареи уже в пути.Специалист по материалам Ширли Мэн из Калифорнийского университета в Сан-Диего является частью консорциума Battery 500, работающего над новыми конструкциями батарей.

Коммерческие литий-ионные батареи могут хранить около 250 ватт-часов электроэнергии на килограмм, сказала она, но новые конструкции могут удвоить это количество через несколько лет — хотя это зависит от того, как быстро фабрики могут быть оснащены для их производства.

«У нас нет возможностей массового производства, но в области исследований сейчас мы достигаем 400 [ватт-часов].«Мы еще не достигли отметки 500», — сказал Менг. по химическим веществам, которые могут продлить срок их службы и снизить их цены.

Новые аккумуляторные технологии от электромобилей скоро появятся и в электрических самолетах, — сказал Ганзарски, — хотя комплекты аккумуляторных батарей для самолетов разные, они используют те же базовые конструкции.

Том Меткалф

Том Меткалф пишет о науке и космосе для NBC News.

Как выбрать правильную электрическую схему для вашего радиоуправляемого самолета

В наши дни мы много слышим об электрических радиоуправляемых самолетах, и для этого есть веские причины. Самолеты с электроприводом прошли долгий путь за последние несколько лет, и полет на электрическом самолете — это простой способ получить удовольствие от этого хобби, поскольку это намного проще и чище, чем полет свечения или газа. Я не говорю, что светящиеся и газовые самолеты устарели или что вам следует избавиться от всех ваших светящихся или газовых самолетов и перейти на электрические.У меня много самолетов со свечением и газом, но прелесть электрического самолета в том, что он дает легкий способ взлетать в воздух быстрее и чище, чем другие варианты.

RC Plane Lab уже на YouTube! Приходите к нам и подписывайтесь!

Определения

Прежде чем мы опишем электродвигатели и обсудим, как они работают, нам нужно определить некоторые слова, которые мы собираемся использовать, чтобы мы все понимали, о чем мы говорим.

Вольт — вольт — это единица измерения электрической силы в системе СИ, разность потенциалов, при которой ток в один ампер противостоит сопротивлению в один ом.Проще говоря, вольт проталкивает электроны через объект.
Ток — электрический ток — это скорость потока электрического заряда, который проходит через определенную точку.
Ампер — ампер — это сокращение от ампер, который является мерой количества заряда, протекающего через электрическую цепь за период времени. Ток измеряется в амперах.
Вт — ватт эквивалентен одному джоулю в секунду.Это измерение мощности или энергии в единицу времени. Он измеряет фактическое количество электроэнергии, потребляемой устройством. Ватт равен одному амперу при давлении в один вольт.
Сопротивление — проще говоря, электрическое сопротивление — это измерение сопротивления объекта потоку электрического тока. Сопротивление измеряется в Ом.
P = V * I — мощность (Вт) = вольты, умноженные на ток (амперы)
E = P * T — Энергия = Мощность (Вт) x Время
Статор — статор стационарная часть электродвигателя.
Ротор — ротор является вращающейся частью двигателя.
Внутренний двигатель — На внутреннем двигателе ротор или вращающаяся часть двигателя находится внутри, поэтому обычно вы будете видеть только вращение внутреннего вала, когда вы вращаете внутренний двигатель. Inrunners обычно могут вращаться намного быстрее, чем outrunners, и в основном они встречаются на небольших самолетах. Их можно установить спереди двигателя, так как единственная вращающаяся часть двигателя — это вал.
Двигатель Outrunner — Двигатели Outrunner чаще встречаются в более крупных самолетах с радиоуправлением.В двигателе с внешним ходом центр двигателя неподвижен, а внешняя часть может вращаться вокруг статора. Как правило, это двигатели с меньшей частотой вращения, но они производят больший крутящий момент, что делает их идеальными для вращения пропеллера.

Аналогия с садовым шлангом

Эти термины будут часто использоваться в этой статье, поэтому давайте попробуем объяснить эти концепции. Базовое понимание этого помогает понять, как работает наша система электропривода радиоуправляемого самолета.Мне намного легче понять это, когда я связываю это с садовым шлангом, поэтому давайте проведем несколько сравнений.

Наша батарея обеспечивает

Вольт. Вольты — это то, что толкает электричество. Думайте о вольтах как о давлении, которое вы испытываете на выпускном патрубке перед включением клапана. Это запасенная энергия, к которой у вас есть доступ.

Ампер — это измерение силы тока, то есть воды, протекающей через садовый шланг. Чем выше ваши усилители, тем больше ваш шланг.

Сопротивлением будет все, что замедляет поток воды, например, вентиль, сопло шланга и даже размер садового шланга, как по диаметру, так и по длине.Измеряется в омах.

Вы также услышите о падении напряжения на проводе. На днях я видел яркий пример «падения напряжения в водяном шланге», когда моя жена поливала свой сад. Она только что купила 3–50-футовые секции расширяемого садового шланга, такого как хирургическая трубка. Она включила шланг, и все 3 шланга расширились на всю длину, а затем она вышла в сад с насадкой.

Как только она нажала на спусковой крючок на наконечнике шланга, шланг начал сжиматься и становиться короче, а давление, выходящее из конца шланга, стало ниже.Таким образом, напряжение или давление воды упало из-за сопротивления садового шланга, и из-за этого не было достаточного давления, чтобы поддерживать шланг полностью надутым или поддерживать поток, исходящий из форсунки с той же скоростью. . Чем длиннее шланг или чем длиннее электрический провод, тем выше будет падение напряжения.

Если бы она поливала из шланга длиной 25 футов, поток воды на конце форсунки был бы намного больше, чем если бы она использовала свой 150-футовый шланг, и если бы она соединила больше вместе, чтобы сделать его длиннее, поток в форсунке увеличился бы. быть намного меньше.

Электрическая мощность — это произведение напряжения и тока, которое измеряется в ваттах. Думайте о ваттах как о количестве воды, которое выходит из конца садового шланга для полива растений, но вода измеряется в галлонах, а не в ваттах.

Моторы с щеткой

Почищенный мотор. Это из старой радиоуправляемой машины Traxxas. Двигатели

с щеточным покрытием состоят всего из нескольких частей, поэтому давайте поговорим о каждой из них. Они состоят из магнитов статора, которые являются стационарными и постоянными магнитами, и установлены внутри корпуса двигателя.

Статор и магниты статора от вышеуказанного электродвигателя

Якорь, также известный как обмотка, коммутатор и, как следует из названия, набор щеток.

Щетка изнутри вышеупомянутого электродвигателя

Щеточные двигатели имеют 2 внешних провода, которые вы подключаете к источнику питания. Поскольку эти провода наэлектризованы постоянным током, электричество проходит через эти щетки к коммутатору.

Провода, подключенные к щеткам, подают питание на якорь через коммутатор.

У меня всегда была проблема с запоминанием того, что делает коммутатор, но однажды меня осенило, что коммутатор передает электричество от щеток к обмоткам.Это мне очень помогло! Но коммутатор — это небольшая электрическая площадка внутри двигателя, которая подключена к обмоткам, и обмотки создают электромагнитное поле.

Якорь изнутри вышеупомянутого двигателя

Это поле взаимодействует с магнитами статора в корпусе двигателя и вызывает его вращение. Когда двигатель вращается, щетки контактируют с различными частями коммутатора, который меняет полярность на обмотках и тянет двигатель дальше за счет своего вращения.Это продолжается и продолжается, и именно это заставляет вращаться эти маленькие моторы. Проблема с щеточными двигателями в том, что они не так эффективны, как бесщеточные, и не работают так долго из-за физического взаимодействия щеток на коммутаторе; поэтому щетки изнашиваются, и коммутатор тоже может выйти из строя. Это настолько же глубоко, насколько я хочу вникнуть в то, как работают щеточные двигатели, потому что по большей части многие электрические самолеты, с которыми мы имеем дело сегодня, являются бесщеточными.

Бесщеточные двигатели

Маленький бесщеточный двигатель с дистанционным управлением на радиоуправлении

Бесщеточные двигатели отличаются от щеточных двигателей как конструкцией, так и принципом работы.Бесщеточные бегунки будут наиболее распространенным типом двигателей, которые мы видим в хобби, поэтому давайте поговорим о них. Причина, по которой бесщеточные двигатели работают без использования щетки, заключается в том, что якорь больше не является вращающейся частью двигателя, и поэтому нет необходимости электрифицировать движущуюся деталь.

Статор изнутри вышеупомянутого бесщеточного двигателя

Мы поговорим о регуляторах скорости позже, но причина, по которой эти двигатели могут работать, заключается в том, что электроника продвинулась туда, где они стали в некотором смысле компьютеризированной щеткой.Позвольте мне объяснить, и давайте посмотрим, есть ли в этом смысл. В щеточном двигателе якорь должен был быть частью, которая была наэлектризована, потому что не было другого способа изменить полярность электромагнитного поля, чтобы двигатель вращался. Если вы не можете переключить полярность, двигатель просто переместится в положение, к которому притягиваются магниты, и не продолжит вращение. Поскольку якорь и коллектор вращались, электричество, подаваемое на него щетками, могло менять полярность и продолжать вращать двигатель.

У бесщеточных двигателей

нет этой проблемы, потому что электромагнитное поле контролируется ESC, а поскольку электромагниты находятся на статоре, а постоянные магниты находятся на роторе, нет необходимости передавать электричество движущейся части.

Ротор от вышеуказанного бесщеточного двигателя

Таким образом, было устранено самое большое ограничение для щеточных двигателей. Так что никаких щеток, переключателя, трения между щетками и переключателем, замедляющего работу двигателя.Больше никаких искр, загрязняющих соединение между щетками и коммутатором. Итак, бесщеточный двигатель — это действительно упрощенный щеточный мотор, почти вывернутый щеточный мотор. Или, по крайней мере, перевернутый, я думаю, не совсем наизнанку. Бесщеточные двигатели служат дольше, поскольку на самом деле единственный предмет износа — это подшипники на передней и задней части двигателя. Бесщеточные двигатели бывают разных размеров, и каждый из них имеет некоторые характеристики, о которых полезно знать. Итак, что означают все цифры в спецификациях?

Здесь может возникнуть путаница, поэтому давайте рассмотрим это постепенно.Мы прочитаем цифры на двигателе, который изображен выше.

Цифры на вышеуказанном двигателе: A2212 1400kv

A = буквы на самом деле не обозначают ничего особенного в настройке двигателя. Обычно это номер марки производителя или серийный номер двигателя. Иногда они будут помечены буквой S для короткой банки или L для длинной банки, но в целом это не повод для беспокойства.
2212 = Это немного сложно, поскольку для этих двигателей нет стандарта.Это 4-значное число на самом деле представляет собой набор чисел, которые разбиваются на 2 отдельных набора по 2 числа. Первые два числа, 22, указывают либо внешний диаметр двигателя, либо диаметр ротора, а вторые два числа, 12, указывают либо высоту двигателя, либо высоту ротора. Поскольку в этих двигателях нет стандарта, единственный реальный способ узнать, к чему относятся цифры, — это взглянуть на спецификацию или описание двигателя. В спецификации этого двигателя говорится, что это банка диаметром 28 мм или внешний диаметр 28 мм, это означает, что числа, написанные на внешней стороне двигателя, говорят о диаметре ротора, поскольку первые два числа 22, а не собственно моторные измерения.Если бы речь шла о двигателе, он бы начинался с 28 вместо 22.
1400kv = kv двигателя говорит нам, без нагрузки, сколько раз двигатель будет вращаться за одну минуту при подаче 1 вольт, так что это номинальная частота вращения двигателя. Наш мотор здесь будет вращаться 1400 раз за одну минуту при подаче одного вольт. В спецификациях этого мотора говорится, что он рассчитан на работу с липо 2-х или 3-х секундным двигателем, поэтому по расчетам, поскольку липо 2-х секундное напряжение составляет 7,4 вольт, этот мотор будет вращаться со скоростью 10360 об / мин на батарее 2 с и со 15 540 об / мин на 3 с. 11.Аккумулятор на 1 вольт. Помните, что все эти числа не являются числами нагрузки, поэтому вы не получите эти обороты, но они должны быть достаточно близкими для наших целей.

В спецификации для этого также есть другая важная информация.

Максимальный КПД = 80%. Чем выше КПД, тем эффективнее двигатель вращает пропеллер, что означает меньше потерь энергии. Чем ниже КПД двигателя, тем больше тепла он производит, поскольку тепло является побочным продуктом неэффективной электрической системы.
Максимальный ток эффективности — 4–10 А (> 75% во всем этом диапазоне)
Допустимый ток –12 А / 60 с, поэтому он может выдерживать импульсы 12 А в течение одной минуты.
Ток холостого хода при 10 В — 0,5 А Поэтому, когда он просто простаивает, он использует половину ампер при 10 В.
Количество ячеек — 2-3 Lipo.
Размеры двигателя — 28 мм x 30 мм
Диаметр вала — 3,17 мм
Вес — 47 г.

Давайте посмотрим на цифры для другого двигателя. Маркируется CF-2822/14 1200kv. Между ним и последним мотором, о котором мы говорили, есть небольшая разница. Там есть дополнительный номер. Итак, давайте рассмотрим это по частям.

CF — на самом деле ничего нам не говорит
2822 — говорит нам, что диаметр двигателя или ротора составляет 28 мм, а 22 сообщает нам высоту двигателя или ротора. Поскольку перед нами нет спецификации двигателя, мы можем измерить таз, чтобы узнать, к чему относятся цифры.Его размер составляет 28,54 мм, поэтому эти цифры говорят о размере банки или фактическом измерении диаметра двигателя.
/14 — Следующие два числа были не на первом двигателе, о котором мы говорили. / 14 относится к числу оборотов двигателя. Чем выше число оборотов, тем ниже KV двигателя. Обороты относятся к количеству раз, когда медный провод физически наматывался на статор двигателя.
1200kv — это число оборотов / вольт двигателя, поэтому на каждый приложенный 1 вольт двигатель будет вращаться со скоростью 1200 об / мин без нагрузки.

Итак, как я уже сказал, двигатели с большим числом оборотов имеют меньший KV, но у них больше крутящий момент. Благодаря этому они могут вращать более крупный реквизит. Кроме того, по мере увеличения физического размера двигателя большую часть времени KV двигателя уменьшается из-за его конструкции. Но это нормально, потому что более крупные двигатели с более низким KV работают от батарей с более высоким напряжением, поэтому, даже если KV ниже, общая производительность увеличивается.

Давайте посмотрим на последний мотор.

Иногда двигатель не дает очень много характеристик, вместо этого на нем указывается размер нитромотора, который он предназначен для замены, например, Super Tigre ниже.10, который предназначен для замены нитромотора размером 0,10.

Супер тигр .10 Статор от Super Tigre .10. Обратите внимание, насколько магниты короче по сравнению с статором другого бесщеточного двигателя, изображенного выше. Ротор от Super Tigre .10

Как отличить щеточный двигатель от бесщеточного?

Если у вас стоит мотор или вы его видите и не уверены, с щеткой он или без щеток, самый простой способ определить это по количеству проводов, выходящих из него.Щеточные двигатели с дистанционным управлением имеют 2 провода, а бесщеточные двигатели с дистанционным управлением имеют 3 провода.

Что, если я подключу бесщеточный двигатель, и он начнет вращаться в обратном направлении?

И последнее о бесщеточном двигателе. Чтобы изменить вращение бесщеточного двигателя, просто поменяйте местами любые два из трех проводов, идущих к двигателю от регулятора скорости. Итак, если вы подключаете мотор, и он начинает вращаться в обратном направлении при первом включении, не волнуйтесь. Просто переключите два провода, и все готово!

Электронные регуляторы скорости или ESC

Электронный регулятор скорости

Итак, теперь, когда мы знаем все о наших бесщеточных двигателях, нам нужно что-то, что заставит их вращаться.Бесщеточные электронные регуляторы скорости, или ESC, которые мы все знаем и любим, принимают постоянный ток или DC от батареи и преобразуют его в трехфазный переменный ток, или переменный ток, который необходим двигателю для вращения. Термины ESC, регулятор скорости и электронный регулятор скорости взаимозаменяемы. ESC интерпретируют сигналы ШИМ или сигналы широтно-импульсной модуляции от приемника. Это означает, что ширина сигнального импульса определяет, насколько быстро ESC раскручивает двигатель. ESC отправляет электричество на двигатели с разными частотами в зависимости от скорости вращения двигателя на основе сигнала от приемника.Двигатели синхронизированы с частотой, создаваемой контроллером скорости, поэтому двигатели называются синхронными двигателями.

Контроллеры скорости

— это довольно сложная маленькая электроника, но нам действительно не нужно беспокоиться о том, как они работают, нам просто нужно знать, на что обращать внимание, когда мы решаем, какой из них нам нужен. Большинство контроллеров скорости имеют несколько настроек, которые можно запрограммировать в зависимости от вашего приложения, и инструкции по программированию будут либо поставляться в пакете с ESC, когда вы его купите, либо будут доступны на веб-сайте, с которого они были получены.Последовательность программирования каждого ESC будет отличаться. Некоторые из них программируются с помощью передатчика, в некоторые из них вставляется небольшая карта для программирования, некоторые подключаются к компьютеру для программирования, а некоторые вообще не программируются. Иногда действительно ничего не нужно менять, поэтому программирование не требуется, и оно отлично подходит для того, что вы делаете прямо из пакета. Вам нужно будет обратиться к своему руководству или просмотреть руководство в Интернете, чтобы получить конкретные указания для конкретного ESC.

Очень важно знать ток, как непрерывный, так и пиковый, на который рассчитан esc. Вам также необходимо знать, для какой батареи он предназначен. Вам нужно будет знать, есть ли у него BEC (схема устранения батареи), и если есть, его номинальные значения по напряжению и току. BEC разработан для устранения летной батареи, которую мы используем в наших нитро-самолетах для питания радиооборудования и сервоприводов. Когда вы посмотрите на спецификацию или на этикетку, если таковая есть, вы увидите, какие усилители и напряжение обеспечивает BEC.Итак, в типичной схеме подключения небольшого электрического самолета ваша батарея подключается непосредственно к ESC, а двигатель также подключается к нему. У некоторых регуляторов скорости есть короткий провод с выключателем питания для включения или выключения. Этот переключатель будет установлен в легкодоступном месте на самолете. Последний набор проводов, выходящих из ESC, — это провода, идущие к вашему приемнику, которые подключаются к порту дроссельной заслонки на приемнике. Электричество от батареи проходит через этот провод для питания приемника и всех сервоприводов в самолете.Если вы помните из нашего эпизода с приемниками, мы говорили о том, как шина питания на приемнике может принимать входное напряжение от любого из своих сервопортов, поэтому вам не обязательно что-то подключать к порту батареи, если вы работаете. электрическая установка. Однако вам не обязательно использовать BEC для питания радиостанции, а если у вас самолет побольше, вы не можете использовать BEC для питания радиостанции. BEC не предназначены для работы с большим количеством усилителей, многие из них находятся в диапазоне 2–3 ампер, а иногда и больше.Если у вас самолет побольше, вы захотите питать свое радиооборудование от отдельной летной батареи, как если бы вы использовали нитродвигатель. Если вы сделаете это таким образом, он будет настроен так же, как нитро-самолет, с двигателем и топливным баком, отделенными от радиооборудования. Топливным баком в этом случае будет большая батарея, питающая электродвигатель. Так устроен Tom’s Christen Eagle. Несмотря на то, что это полностью электрический самолет, он должен заряжать летную батарею и заботиться о ней так же, как любой из своих нитро-самолетов.Если вы не хотите иметь отдельную летную батарею, вы можете использовать так называемую UBEC (универсальную схему устранения батареи). Все схемы исключения батареи — это просто регуляторы напряжения, поэтому, по сути, с UBEC вы просто добавляете отдельный регулятор напряжения от батареи к приемнику. Эти отдельные UBEC могут выдерживать больший ток, чем встроенные в ESC, а также могут обрабатывать большее напряжение, поэтому их обычно можно использовать с большими липо-батареями, чем вы могли бы с обычным BEC на ESC.Большинство BEC, встроенных в ESC, работают только до 3 секунд липо. Если ваш ESC имеет BEC, и вы планируете питать свой приемник от летной батареи или UBEC, вы должны перерезать положительный красный провод, идущий от ESC к приемнику. Оставьте два других провода в покое. Вы же не хотите, чтобы в электронику входили 2 положительных источника электричества.

На некоторых ESC есть тормоза, которые обычно можно включать и выключать при программировании. Иногда тормоз используется на самолетах со складными опорами, например, для пилотов-планеристов, которые выключают моторы для планирования.

ESC для самолетов RC обычно имеют встроенную функцию безопасности, которая отключит электродвигатель, когда батарея станет слишком низкой, но она продолжит питать радио и сервоприводы через BEC. Это называется LVC (отсечка по низкому напряжению). Некоторые регуляторы скорости являются программируемыми и могут быть настроены на различное напряжение, а некоторые устанавливаются на заводе и не могут быть запрограммированы. Лучше лететь с таймером и использовать эту функцию безопасности в крайнем случае, но это хорошая функция, позволяющая уберечь ваши Li-Po батареи от случайной чрезмерной разрядки, не выключая весь самолет.

Давайте взглянем на регулятор скорости и посмотрим, что он говорит. Это недорогой ESC для хобби. Он имеет маркировку HK-30A ESC, на нем напечатано большое 25 с маленьким нижним индексом 30 под ним. В нем написано: «Ячейки 2-3 (автоматическое определение), максимальный ток 30А, BEC 3A». На этикетке не указано, какой это двигатель: щеточный или бесщеточный, но мы можем понять это, посмотрев на него. Поскольку у него 3 провода со стороны двигателя, мы знаем, что он предназначен для работы безщеточного двигателя. Если бы у него было только 2 провода на выходной стороне, это был бы щеточный двигатель.На этикетке много информации, но это важная информация, которую нужно понимать.

HK-30A ESC -Это номер модели ESC. Не на всех регуляторах скорости есть номер модели, поэтому, если на вашем нет, ничего страшного.
25 — Теперь большая цифра 25, напечатанная на нем, говорит мне, что это за номинальный постоянный ток, который составляет 25 ампер.
30 — Нижний индекс 30 вместе с информацией о максимальном токе, напечатанной на нем, сообщает, что он имеет пакетную скорость 30 ампер, поэтому для коротких всплесков времени, 15-20 секунд, он может обрабатывать 30 ампер без повреждения .
Батарея — 2 с или 3 с, автоматическое обнаружение — Этикетка также сообщает нам, что он предназначен для работы от 2-элементной липо-батареи или 3-элементной липо-батареи, и он может автоматически определять, какой из них подключен поэтому он знает, когда следует включить отсечку по низкому напряжению, поскольку отсечка по низкому напряжению, очевидно, будет при разных напряжениях между 2-х и 3-х секундными липо-батареями.

Можно ли использовать тот же регулятор скорости для бесщеточного двигателя, что и для щеточного двигателя?

Нас спросили, можно ли использовать для щеточных двигателей тот же регулятор скорости, что и для бесщеточных двигателей.И вообще ответ отрицательный. Бесщеточные двигатели работают совершенно иначе, чем щеточные двигатели, и поэтому для их привода требуется специальный регулятор скорости. Щеточные двигатели работают от постоянного или постоянного тока. С другой стороны, бесщеточные двигатели представляют собой трехфазные синхронные двигатели переменного тока. Я говорю в общем, потому что очень немногие могут работать с любым типом двигателя на основе прошивки. Контроллеры скорости, которые могут делать и то, и другое, встречаются нечасто, но нередко.

Выбор правильного мотора

Итак, теперь, когда мы знаем и понимаем основы бесщеточных двигателей и регуляторов скорости, давайте применим их и выясним, как определить, какая электрическая установка вам нужна для вашего самолета.

Помните садовый шланг, который был раньше? Давайте снова воспользуемся этой аналогией, чтобы быстро объяснить, что мы собираемся делать, чтобы выяснить, какой электродвигатель, аккумулятор и регулятор скорости нам нужны для нашего самолета.

Первое, что нам нужно определить, это размер двигателя. Мы поговорим об этом через минуту, но как только мы узнаем, какой размер двигателя нам нужен, у нас будет отправная точка для остальной части настройки. В качестве аналогии с водяным шлангом предположим, что нам нужно каждую минуту наполнять ведро водой объемом 1 галлон, чтобы делать то, что нам нужно.Теперь, когда мы знаем, какова наша цель, мы можем работать в обратном направлении, чтобы выяснить остальную часть уравнения. Следующее, что мы должны вычислить, — это то, какое давление нам нужно от патрубка, чтобы сделать это, и помните, что давление патрубка — это наше напряжение от нашей батареи. И последнее, что нужно сделать, — это выяснить, какой шланг нам нужен, чтобы иметь возможность непрерывно подавать воду с таким давлением, или сколько ампер должен быть у нашего регулятора скорости. Итак, не зная, какова наша конечная цель, мы не можем выбрать ни один из компонентов нашей системы.Вы бы не использовали тот же водяной шланг или давление из крана, если бы вам нужно было заполнить бочку емкостью 55 галлонов за 30 секунд.

Электросистема питания самолета

Давайте поговорим о ваттах минутку. Что такое ватты и как эти числа соотносятся с их мощностью? Ватты = напряжение x амперы. Чем выше число, тем мощнее будет мотор. Думайте об этом как об автомобильном двигателе. Чтобы получить больше мощности от одного из них, вы должны иметь возможность пропускать через двигатель больше топлива для сжигания (больше цилиндров, больший рабочий объем).Ватты немного такие. Чем выше мощность, тем больше мощность у двигателя, но он также быстрее разряжает аккумулятор, также известный как топливный бак, поэтому вам понадобится аккумулятор большей емкости, чтобы обеспечить более длительный полет.

Итак, начнем с выбора двигателя, подходящего для нашего самолета. Для этого нам нужно знать пару вещей. Давайте возьмем моего кавалера в качестве примера.

Первое, что нам нужно знать, это вес самолета. Согласно сайту производителя, он весит от 5 до 5 кг.5 и 6 фунтов, поэтому для расчетов мы будем использовать 6 фунтов. Следующее, что вам нужно сделать, это понять, каким полетом вы собираетесь летать.

Старомодное общее правило — придерживаться следующих рекомендаций.

Вт EDF

Trainer	80 Вт на фунт
Sport	100 Вт на фунт
Планет	80-150 Вт на фунт


3D	200-300 Вт на фунт

Ватт на фунт в зависимости от типа полета, который вы хотите выполнить

Я хочу летать в спортивном стиле, поэтому я собираюсь стремиться к 100 Вт на фунт.Взяв 100 Вт на фунт и умножив это на 6 фунтов, которые должен весить мой самолет, мне понадобится двигатель, способный производить около 600 Вт. Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, — это частота вращения опоры. Нитро-двигатели дают или крутятся около 10000 об / мин в воздухе.

К сожалению, вы не можете просто погуглить 600-ваттный авиационный двигатель с дистанционным управлением и найти нужный вам двигатель. Покопавшись в Интернете, я нашел пару двигателей, так что давайте посмотрим на них. Первое, что я нашел, это бесщеточный двигатель E-flite 4250, 540кв.К сожалению, на сайте мне не было предоставлено никаких спецификаций, так что их нет. Следующим, что я нашел, был опережающий бегун Tom Cat G46 5020-680KV. Давайте посмотрим на это немного подробнее. Итак, на веб-сайте прямо говорится, что это сопоставимая замена двигателю накаливания 46, и его максимальная мощность составляет 900 Вт. Пока все хорошо. Итак, давайте подумаем и посмотрим, как этот мотор подойдет нам. Мы хотим, чтобы наш пропеллер вращался со скоростью около 10000 об / мин. Поскольку выбранный нами двигатель имеет мощность 680 кВт, мы знаем, что мы получим 680 об / мин на вольт.Чтобы найти вольты для батареи, мы возьмем желаемую скорость вращения и разделим ее на количество оборотов в минуту на вольт двигателя, поэтому 10000 разделить на 680, и мы получим 14,7 вольт. Lipo 4s составляет 14,8 вольт, так что он отлично работает. Теперь, когда мы знаем, что P, или мощность, обозначенная как Вт = VI, или напряжение, умноженное на амперы, давайте посмотрим, сколько ампер будет потреблять двигатель, исходя из необходимой нам мощности. Итак, у нас есть требования к мощности 600, а напряжение — 14,8. Итак, помните, что P = VI, и поскольку мы ищем усилители, мы изменим это значение на P, деленное на V = I, поэтому ватты, разделенные на вольты, равны амперам.. 600 ватт разделить на 14,8 вольт = 40,5 ампер. Согласно спецификации, двигатель может выдерживать постоянный ток 42А, так что пока у нас все хорошо!

Далее следует выбрать батарею, которую мы хотим использовать, и для этого нам нужно знать, какое время полета мы хотим получить от нее. Обычно я люблю летать около 7 минут за рейс. Итак, чтобы найти необходимую емкость батареи, вы берете время, умножаете его на ток и делите на 60. Итак, 7 минут при, скажем, 40,5 А, разделенные на 60, равны 4.725 ампер-часов или 4725 мАч. Обычно мне нравится заряжать аккумуляторы только примерно на 80 процентов их емкости, поэтому 4725 / 0,8 = 5906 мАч, так что аккумулятор на 6000 мАч проработает этот самолет в течение 7 минут. Когда я выполняю быстрый поиск липо на 6000 мАч 3s, я вижу тот, у которого непрерывный разряд 25c, с пиком 50c. Итак, 25, умноженное на 6, равно 150, что означает, что батарея может подавать 150 А непрерывно, а 50, умноженное на 6, дает 300, поэтому она может подавать 300 А короткими импульсами. Поскольку мы потребляем всего 40 ампер, эта батарея отлично подойдет для нашего приложения.

Когда дело доходит до выбора ESC, в большинстве случаев характеристики мотора говорят вам, какой усилитель ESC выбрать. На странице характеристик двигателя он покажет вам максимальный ток, на который он рассчитан. В нашем случае максимальный ток составляет 60 А. Хорошее практическое правило — иметь для этого около 15 процентов накладных расходов на ESC, поэтому 60, умноженное на 1,15, дает 69, поэтому контроллер скорости 70A или 80A будет работать нормально. Всегда полезно использовать электронику немного больше, чем меньше, чтобы у вас было немного места для маневра, если она вам нужна.

Подводя итог тому, что мы только что сделали, мы начали с определения мощности, необходимой для нашего самолета, путем умножения веса самолета на количество ватт на фунт, рекомендованное для того типа полета, который мы хотели совершить. Мы нашли пару двигателей для рассмотрения, а затем мы убедились, что двигатель будет работать так, как нам нужно, проверив его kv, чтобы увидеть, будет ли он вращать пропеллер на желаемых оборотах. Затем мы выяснили, сколько ячеек нам нужно для липо-батареи. Затем мы выяснили, какой емкости аккумулятор нам нужен, чтобы летать в течение необходимого количества времени, а затем мы выбрали правильный регулятор скорости, чтобы завершить настройку.Я знаю, что в этом есть много чего.

Нитро конверсии

Если вы переводите самолет с нитроэнергетическим двигателем на электроэнергию, или EP, после того, как вы выполните шаги, о которых мы только что говорили, чтобы выбрать правильную электрическую схему для вашего самолета, на самом деле не так уж много нужно для переключения двигателя и электроники. . Очевидно, вы собираетесь вытащить из рамы все, что использовалось для нитродвигателя. Итак, двигатель отключается, опора двигателя снимается, сервопривод дроссельной заслонки снимается, все рычаги снимаются, топливный бак выходит, и выходит вся водопроводная сеть для топлива.Когда дело доходит до установки блестящего чистого нового электродвигателя на передней части самолета, вы можете либо купить предварительно изготовленное крепление для электродвигателя, либо сделать его своим, что я предпочитаю делать. Вам нужно будет измерить дистанцию зазора, чтобы убедиться, что пропеллер находится на том же расстоянии от брандмауэра, что и при подключении к грязному, грязному, вонючему нитромотору. После того, как вы измерили расстояние от пропеллера до брандмауэра, вы можете измерить длину крепления двигателя и спроектировать его.Моторные опоры не так уж и сложны, и, поскольку мы переходим на электрические, они не будут подвергаться сильным вибрациям, которые производит нитродвигатель, поэтому их не нужно делать такими прочными. Вам нужно будет найти место для установки ESC и легко доступное место для установки аккумулятора. В зависимости от самолета, вы можете где-нибудь вырезать люк. Скорее всего, он попадет в то же место, откуда был снят топливный бак. После того, как вы все разложили и собрали вместе, вы должны, и я не могу это подчеркнуть … Крайне важно, чтобы вы перепроверили центр тяжести и внесли все необходимые корректировки.Вес нитро-редуктора по сравнению с электрическим редуктором не будет одинаковым, поэтому cg изменится, и его необходимо решить.

United Airlines купит 100 19-местных электрических самолетов у Heart Aerospace

Пассажирский самолет United Airlines взлетает на фоне Нью-Йорка в международном аэропорту Ньюарк Либерти, штат Нью-Джерси, США, 6 декабря 2019 года. REUTERS / Chris Helgren

13 июля. (Рейтер) — United Airlines (UAL.O) заявила во вторник, что купит 100 19-местных электрических самолетов ES-19 у шведского стартапа Heart Aerospace, поскольку U.S. Carrier рассчитывает использовать самолеты с батарейным питанием для региональных маршрутов.

Это последнее из серии таких «инновационных» заявлений United, что крупные авиакомпании вынуждены сокращать выбросы.

Подразделение венчурного финансирования американского перевозчика сообщило в сообщении, что оно также инвестирует нераскрытую сумму в компанию вместе с Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса и Mesa Airlines (MESA.O).

United не разглашает стоимость заказа, при условии, что самолет отвечает требованиям безопасности, деловым и эксплуатационным требованиям.

Mesa купит дополнительно 100 самолетов ES-19 с учетом аналогичных требований, которые могут летать клиентам на расстояние до 250 миль.

Самолет поступит в эксплуатацию в 2026 году.

Электросамолеты могут совершать только короткие городские или пригородные рейсы из-за размера и веса аккумуляторов.

United может использовать самолет для соединения таких узловых аэропортов, как международный аэропорт О’Хара в Чикаго, с более мелкими маршрутами. Некоторые из этих маршрутов были сокращены старыми перевозчиками, потому что они слишком дороги.

«При более низком профиле затрат вы можете вернуть больше небольших рынков, чем это было возможно при более высокой стоимости самолетов с реактивным топливом», — сказал в интервью президент United Airlines Ventures Майк Лескинен.

Он видит в самолетах с нулевыми эксплуатационными выбросами ступеньку на пути к более крупным самолетам.

«Мы не хотим ждать 50, 75, 125-местные самолеты», — сказал Лескинен. «Мы хотим принять участие сейчас, инвестируя в компанию, которая, по нашему мнению, имеет большое технологическое лидерство, и надеемся со временем работать с ними, чтобы изменить размер самолета на более крупную колею.