যখন সঠিকভাবে বিদ্যুৎ প্লেন স্কাই নিতে হবে? প্রকৌশলী ওজন

মার্কিন হাইওয়েতে বৈদ্যুতিক গাড়ি এবং ট্রাক ক্রমবর্ধমানভাবে দেখা যাচ্ছে, এটি প্রশ্ন উত্থাপিত করে: বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর যানবাহনগুলি কখন আকাশে নেবে? ইলেকট্রিক চালিত এয়ারপ্ল্যানে নির্মাণের জন্য বেশ কয়েকটি উচ্চাকাঙ্ক্ষী প্রচেষ্টার রয়েছে, যার মধ্যে আঞ্চলিক বিমান এবং বিমানগুলি রয়েছে যা দীর্ঘ দূরত্বগুলি জুড়ে দিতে পারে। বিদ্যুৎকেন্দ্রটি এমন এক ধরনের বায়ু ভ্রমণ সক্ষম করতে শুরু করেছে যা অনেকেই আশা করে আসছে, কিন্তু এখনো দেখা হয়নি - একটি উড়ন্ত গাড়ি।

বৈদ্যুতিক বিমান নির্মাণে একটি চ্যালেঞ্জের মধ্যে অন-বোর্ড শক্তি উত্সের প্রদত্ত পরিমাণে কত শক্তি সঞ্চয় করা যেতে পারে তা জড়িত থাকে। যদিও সেরা ব্যাটারী জেট জ্বালানি থেকে ওজন প্রতি ইউনিট প্রতি 40 গুণ কম শক্তি সঞ্চয় করে তবে তাদের শক্তির বৃহত্তর অংশ গতি চালানোর জন্য উপলব্ধ। অবশেষে, প্রদত্ত ওজনের জন্য, জেট জ্বালানিটি অত্যাধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি থেকে প্রায় 14 গুণ বেশি ব্যবহারযোগ্য শক্তি ধারণ করে।

আরও দেখুন: ২0২5 সালের মধ্যে বৈদ্যুতিক, হাইড্রোজেন, জিরো-নির্গমন প্লেন সেটটি পূরণ করুন

যে ব্যাটারী বিমানের জন্য তুলনামূলকভাবে ভারী করে তোলে। বিমান সংস্থাগুলি ইতিমধ্যে ওজন সম্পর্কে চিন্তিত - কতগুলি প্লেন বহন করতে পারে সেটি সীমাবদ্ধ করার জন্য লটবহরের উপর ফি আরোপ করা। রোড যানবাহন ভারী ব্যাটারী পরিচালনা করতে পারেন, কিন্তু একই উদ্বেগ আছে। আমাদের গবেষণা গ্রুপ বৈদ্যুতিক পিকআপ ট্রাক এবং ট্র্যাক্টর ট্রেলার বা আধা ট্রাক মধ্যে ওজন-শক্তি tradeoff বিশ্লেষণ করেছে।

বৈদ্যুতিক ট্রাক থেকে উড়ন্ত যানবাহন থেকে

লি-আয়ন ব্যাটারিতে জড়িত অন্তর্নিহিত রাসায়নিক প্রক্রিয়ার বিশদ সহ গাড়িতে স্থানান্তরিত করার প্রয়োজনীয় শক্তির সঠিক বিবরণ সম্পর্কে আমরা আমাদের গবেষণায় ভিত্তি করেছিলাম। আমরা দেখেছি যে আজকের ডিজেল চালিত বেশীগুলির মতো একটি বৈদ্যুতিক আধা ট্রাকটি একক চার্জ থেকে 500 মাইল পর্যন্ত ভ্রমণ করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে, যখন এটি প্রায় 93 ভাগ মালবাহী ভ্রমণের মালামাল বহন করতে সক্ষম।

মার্কিন ট্রাকিং fleet বৈদ্যুতিক বিদ্যুৎ রূপান্তর প্রক্রিয়া শুরু করার আগে এটি অর্থনৈতিক ইন্দ্রিয় তোলে আগে ব্যাটারি সস্তা পেতে হবে। যে 2020 এর প্রথম দিকে ঘটতে পারে বলে মনে হয়।

উড়ন্ত যানবাহনগুলি একটু দূরে দূরে রয়েছে, কারণ তাদের বিভিন্ন শক্তি চাহিদা রয়েছে, বিশেষ করে বন্ধ এবং অবতরণ করার সময়।

একটি ই VTOL কি?

যাত্রী প্লেনের বিপরীতে, ছোট ব্যাটারি চালিত ড্রোনগুলি, যা 400 ফুট নিচে উড়ন্ত ছোট প্যাকেজগুলি স্বল্প দূরত্বে বহন করে, ইতিমধ্যে ব্যবহারে আসছে। কিন্তু মানুষ এবং লাগেজ বহন প্রয়োজন 10 গুণ বেশি শক্তি - বা আরো।

আমরা উল্টো টেকঅফ এবং অবতরণের জন্য সক্ষম একটি ছোট ব্যাটারি চালিত বিমান কত শক্তি প্রয়োজন তাকান। এইগুলি সাধারণত হেলিকপ্টারগুলির মত সরাসরি চালু করার জন্য ডিজাইন করা হয়, ফ্লাইটের সময় তাদের প্রোপেলারগুলি বা সমগ্র উইংসগুলি ঘোরানো দ্বারা আরও দক্ষ বিমান মোডে স্থানান্তরিত হয়, তারপর অবতরণের জন্য হেলিকপ্টার মোডে স্থানান্তরিত হয়। তারা ব্যস্ত নগর এলাকায় নেভিগেট করার জন্য একটি কার্যকর এবং অর্থনৈতিক উপায় হতে পারে, ঝুলন্ত রাস্তা এড়াতে।

ই-ভিটিএল বিমানের শক্তি চাহিদা

আমাদের গবেষণা গোষ্ঠীটি এমন একটি কম্পিউটার মডেল তৈরি করেছে যা ইতোমধ্যে ডেভেলপমেন্টের অধীনে রয়েছে এমন নকশার সাথে একক যাত্রী ই-ভিটিওলের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি গণনা করে। এমন একটি উদাহরণ হল একটি ই-ভিটিওল যা যাত্রী সহ 1,000 কিলোগ্রাম ওজনের।

ট্রিপ দীর্ঘতম অংশ, বিমান মোডে cruising, প্রতি মাইল কম শক্তি প্রয়োজন। আমাদের নমুনা ই-ভিটিওএল প্রতি ঘন্টায় প্রায় 400 থেকে 500 ওয়াট-ঘন্টা প্রয়োজন হবে, প্রায় একই পরিমাণ শক্তির একটি বৈদ্যুতিক পিকআপ ট্রাকের প্রয়োজন হবে - এবং একটি বৈদ্যুতিক যাত্রী সেদানের প্রায় দ্বিগুণ খরচ হবে।

তবে, takeoff এবং অবতরণ অনেক বেশি ক্ষমতা প্রয়োজন। কোনও ই-ভিটিওল কতদূর ভ্রমণ করবে, আমাদের বিশ্লেষণ ভবিষ্যতে টেকঅফ এবং ল্যান্ডিং মিলিত হওয়ার প্রতিফলন করবে 8000 এবং 10,000 ওয়াট-ঘন্টা প্রতি ট্রিপের জন্য। এটি প্রায় অর্ধেক শক্তি যা বেশিরভাগ কমপ্যাক্ট বৈদ্যুতিক গাড়িগুলিতে পাওয়া যায়, যেমন নিসান লিফ।

আজকের সেরা ব্যাটারীগুলির সাথে একটি সম্পূর্ণ ফ্লাইটের জন্য আমরা হিসাব করেছিলাম যে ২0 মাইল বা তারও কম ব্যক্তি বহন করার জন্য ডিজাইন করা একক যাত্রী ই-ভিটিওএল 800 থেকে 900 ওয়াট-ঘন্টা প্রতি মাইল লাগবে। এটি অর্ধ-ট্রাকের মতো অর্ধেক শক্তির পরিমাণ যা খুব দক্ষ নয়: যদি কাছাকাছি কোন শহরে কেনাকাটা করার জন্য আপনাকে দ্রুত দেখার প্রয়োজন হয়, তবে আপনি সম্পূর্ণরূপে লোড হওয়া ট্র্যাক্টর-ট্রেলারের ক্যাবটিতে আসবেন না সেখানে পেতে।

ব্যাটারির পরবর্তী কয়েক বছরে উন্নতি হয়, তারা একই ব্যাটারির ওজনের জন্য প্রায় 50 শতাংশ বেশি শক্তি প্যাক করতে সক্ষম হতে পারে। এটি স্বল্প-এবং মধ্য-পরিসীমা ভ্রমণের জন্য ই-ভিটিওএসএসকে আরো কার্যকর করতে সহায়তা করবে। তবে, মানুষগুলি ই-ভিটিওএসএস ব্যবহার করে নিয়মিতভাবে শুরু করার আগে কয়েকটি জিনিস দরকার।

এটা শুধু শক্তি নয়

স্থল যানবাহনগুলির জন্য, ভ্রমণের উপযোগী পরিসর নির্ধারণ করা যথেষ্ট - তবে বিমান এবং হেলিকপ্টারগুলির জন্য নয়। বিমান ডিজাইনারদেরও ঘনিষ্ঠভাবে ক্ষমতা পরীক্ষা করতে হবে - বা কতক্ষণ সঞ্চিত শক্তি পাওয়া যায়। এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ একটি জেটে যাওয়া বা হেলিকপ্টারে মাধ্যাকর্ষণের বিরুদ্ধে ঠেলাঠেলি করার কারণে গাড়ি বা ট্রাকের চাকার বাঁধানার চেয়ে অনেক বেশি শক্তি লাগে।

অতএব, ই-ভিটিএল ব্যাটারীগুলি বৈদ্যুতিক রাস্তার যানবাহনগুলিতে ব্যাটারির তুলনায় প্রায় 10 গুণ বেশি গতিতে স্রাব করতে সক্ষম হবেন। ব্যাটারী আরো দ্রুত স্রাব যখন, তারা অনেক গরম পেতে। যখন আপনার ল্যাপটপ ফ্যান পূর্ণ গতিতে পৌঁছে যায় তখন আপনি যখন একটি গেম খেলতে এবং একটি বড় ফাইল ডাউনলোড করার সময় কোনও টিভি শো স্ট্রিম করার চেষ্টা করেন, তখন যত বেশি শক্তি উৎপাদনের জন্য বলা হয় তখনই একটি ব্যাটারি ব্যাটারি প্যাকটি আরও দ্রুত কুল করা দরকার।

রাস্তা যানবাহন ব্যাটারী ড্রাইভিং যতটা প্রায় গরম না, তাই তারা সহজ কুল্যান্ট দ্বারা বা পাশ দিয়ে বায়ু দ্বারা শীতল করা যাবে। তবে একটি ই-ভিটিএল ট্যাক্সি, টেকঅফের উপর প্রচুর পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করবে যা শীতল হওয়ার জন্য দীর্ঘ সময় লাগবে - এবং অল্প যাত্রায় আবার অবতরণ করার পরে আবার গরম হয়ে যাওয়ার আগেও সম্পূর্ণ ঠান্ডা হতে পারে না। ব্যাটারি প্যাক আকারের সাথে সম্পর্কিত, একই দূরত্ব ভ্রমণের জন্য, টেকঅফ এবং অবতরণ সময় একটি ই-ভিটিএল ব্যাটারি দ্বারা উত্পন্ন তাপের পরিমাণ বৈদ্যুতিক গাড়ি এবং আধা ট্রাকের চেয়ে অনেক বেশি।

আরও দেখুন: টেসলা সিইও এলন মাস্ক জো রজন পডকাস্টের ইলেকট্রিক প্লেনে বিস্তারিত আইডিয়া

যে অতিরিক্ত তাপ ই-ভিটিএল ব্যাটারির দরকারী জীবনকে ছোট করে তুলবে, এবং সম্ভবত আগুন ধরার জন্য তাদের আরো সংবেদনশীল করে তুলবে। নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা উভয় সংরক্ষণ করতে, বৈদ্যুতিক বিমান বিশেষ শীতল সিস্টেম প্রয়োজন হবে - যা আরো শক্তি ও ওজন প্রয়োজন হবে।

এটি বৈদ্যুতিক সড়ক যানবাহন এবং বৈদ্যুতিক বিমানের মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য: ট্রাক এবং গাড়িগুলির ডিজাইনারদের মূলত তাদের পাওয়ার আউটপুট বা তাদের কুলিং সিস্টেমগুলি উন্নত করার কোন প্রয়োজন নেই, কারণ এটি কার্য সম্পাদনে সহায়তা ছাড়াই খরচ যোগ করবে। শুধুমাত্র বিশেষ গবেষণা বৈদ্যুতিক বিমান জন্য এই অত্যাবশ্যক অগ্রগতি পাবেন।

আমাদের পরবর্তী গবেষণামূলক বিষয়টি ই-ভিটিএল ব্যাটারি এবং শীতল সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তাগুলি কার্যকর পরিসরের জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ এবং টেকঅফ এবং অবতরণের জন্য যথেষ্ট শক্তি সরবরাহের উপায়গুলির অন্বেষণ চালিয়ে যাবে - সমস্ত অত্যধিক গরম না করেই।

এই নিবন্ধটি মূলত ভেঙ্কট বিশ্বনাথন, শাশঙ্ক শ্রিপাদ, এবং উইলিয়াম লিফ ফ্রেডরিক্সের কথোপকথনে প্রকাশিত হয়েছিল। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।