Свернуть
О тех, кто скоро полностью изменит авиацию

О тех, кто скоро полностью изменит авиацию

Долго ли нам осталось ждать пришествия электрической авиации? Можно сказать, что она уже здесь. Так неужели же решены все проблемы с емкостью батарей и с обеспечением достаточной дальности для лайнеров, которые могут возить не только пилота, но и пассажиров? Нет, они еще далеки от решения, но переход от прототипов к серийным моделям уже начался. И, что особенно важно отметить, к процессу подключились гиганты индустрии.
Олег Макаров

Хотя стартап Eviation из Израиля грандом пока и не назовешь. Однако фирма уже разработала полностью электрический самолет Alice, способный брать на борт двух человек экипажа и девять пассажиров (первый полет на момент сдачи журнала в печать пока еще не состоялся). То есть это полноценный пассажирский самолет для местных линий, развивающий скорость до 630 км/ч и способный совершать полеты на расстояние более тысячи километров.

Сверху: Bird of Prey — перспективный бионический самолет Airbus. Экономия топлива до 20%, вместимость 80 пассажиров, дальность 1500 км.

Это, конечно, не так впечатляет по сравнению с региональными или даже среднемагистральными лайнерами, но если учесть популярность местных линий в США и странах Западной Европы, то на этих маршрутах Alice вполне способна побить конкурентов: энергетические затраты на час полета оцениваются примерно в 200 долл., при этом за топливо для того же часа в воздухе на поршневом «однокласснике» типа Cessna или Bking Air придется заплатить в 4−5 раз больше. Alice как электросамолет предоставляет большую свободу для размещения силовых установок. Вместо традиционной компоновки три 260-ваттных двигателя располагаются на самых кончиках консолей крыла — там, где у «взрослых» лайнеров установлены фигурные законцовки (винглеты и шарклеты). Цель та же — минимизировать лобовое сопротивление, усиливающееся из-за вихрей, возникающих при срыве потока на кончиках крыла. Третий мотор устанавливается в хвост машины и приводит во вращение толкающий финт. Распределенная силовая установка в действии, хотя это еще не самый хитроумный вариант.

Magnix Magnix Серия электродвигателей. Компания выпускает облегченные электромоторы мощностью 250 и 500 кВт для оснащения перспективных самолетов Eviation, а также для ремоторизации классической малой авиации.

Магический MagniX

Стоит заметить, что израильские авиаконструкторы поначалу отдавали предпочтение 260-киловаттным двигателям корпорации Siemens, но впоследствии объявили о переходе на силовые установки молодой австрало-американской компании MagniX, собравшей в своих стенах выходцев из крупнейших аэрокосмических предприятий Америки. У них уже есть целая линейка авиационных электромоторов, старшая из которых на сегодняшний день — magniDrive (500 кВт). Задача компании — это не только работа с перспективными самолетами вроде Alice, но и электроремоторизация традиционных моделей малой авиации типа Cessna Caravan 208 B. И нельзя сказать, что создатели самолета Alice или двигателей MagniX работают на некое отдаленное будущее. Как видно, электроавиация превосходит «одноклассников» по многим, и прежде всего экономическим и экологическим, параметрам. А как сказал Би-би-си один из топ-менеджеров MagniX Рой Ганзарски, на авиамаршруты меньше 500 миль ежегодно покупается примерно два миллиарда билетов. Это уже сегодня внушительный рынок для электроавиации. Таким образом, понятно, что полностью электрические самолеты начнут забирать свою долю перевозок постепенно, начиная с коротких маршрутов. Во всяком случае Швеция и Норвегия уже приняли решение перевести все внутренние авиарейсы на полностью электрическую тягу. Это должно произойти к 2040 году.

E-FanX E-FanX Демонстратор гибридных технологий компании Airbus. На борту — электродвигатель компании Siemens и турбовальная газотурбинная установка Rolls-Royce.

Видимо, именно с этим связано подписание меморандума между концерном Airbus и скандинавскими авиалиниями SAS о подготовке инфраструктуры для приема и обслуживания электрических и гибридных самолетов. Сам концерн Airbus к теме электрических самолетов руку приложить уже успел, выпустив в 2014 году полностью электрический двухместный аккумуляторный демонстратор Airbus E-Fan, однако по каким-то причинам три года спустя программа была свернута, а взамен было объявлено о строительстве концепта E-Fan X в сотрудничестве с такими грандами, как Rolls-Royce и Siemens. Наверное, неслучайно Airbus охладел к полной электрификации самолетов с фиксированным крылом — сейчас корпорация активно проектирует электроавиатранспорт местного значения на основе мультикоптеров (см. рубрику «Слайд-шоу»).

При этом нет уверенности, что революция в области электробатарейных технологий в обозримом будущем позволит поднять в воздух и перевезти из Лондона в Стамбул сразу 200 пассажиров на чисто электрической тяге.

От утенка — к хищнику

E-Fan X — это демонстратор гибридных технологий. Гибрид имеет многие преимущества электросамолета, например возможность создания распределенной тяговой системы за счет множества небольших электродвигателей, расположенных в нужных местах крыла и фюзеляжа. С другой стороны, нет необходимости в частом изменении режимов работы двигателя внутреннего сгорания, который выполняет лишь функцию электрогенератора. Гибрид однозначно тише и экономнее. Впрочем, объявленный Airbus E-Fan X — это даже не прототип самолета будущего, а всего лишь летная лаборатория, или демонстратор. В качестве платформы выбран BAe-146, практически снятый с линий старый британский региональник. У четырехмоторного высокоплана, отдаленно напоминающего миниатюрный Ил-76, один из «родных» двигателей заменят электромотором производства Siemens. В качестве привода электрогенератора будет использован Rolls-Royce AE2100 в турбовальном исполнении.

Easy Jet Easy Jet Концепт регионального самолета, предложенный лоукостером. Предполагалась полноценная электротяга, чисто электрические маршруты составляли бы не более 500 км.

Хотя не исключено, что «гадкий утенок» в виде старого доброго BAe-146 однажды превратится в прекрасную и необычную птицу вроде той, что совсем недавно представил в виде концепта Airbus. «Хищная птица» (Bird of Prey), по легенде, должна являть собой прототип регионального самолета с дальностью 1500 км и вместимостью до 80 пассажиров. Предполагается, что лайнер может быть оснащен гибридной установкой. В конструкции царит бионика — подражание природе. Вместо традиционных винглетов на законцовках крыла мы видим аналоги перьев. Столь же схож с птичьим хвост самолета. Так конструкторы Airbus пытаются позаимствовать аэродинамические преимущества полета тех, для кого воздушная среда привычна и естественна.

Ближе — значит тише

Гибридные технологии на борту лайнера могут быть реализованы по‑разному, если иметь в виду взаимодействие батарей, электродвигателя и генератора, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания, например газотурбинным двигателем. Своим путем в сторону электрической авиации идут за океаном, где конкурент Airbus компания Boeing наряду с авиаперевозчиком JetBlue поддерживает проект фирмы Zunum Aero. С 2013 года эта фирма проектирует целое семейство гибридных региональных самолетов. С 2017 года Zunum приступил к разработке 12-местного регионального самолета, который должен совершить свой первый полет в будущем году. Приводить в движение машину будут несколько импеллеров — винтов в кольцевых обтекателях. На малые расстояния самолет сможет летать исключительно на батареях, но для повышения дальности на борту разместят газотурбинную установку, которая будет вращать валы двух электрогенераторов мощностью 550 кВ.

На самом деле проектов, связанных с электрификацией авиации, очень много (в том числе в России, и мы о них писали). Какие-то из них выглядят фантастикой, какие-то объявляются чуть ли не ближайшей реальностью (что-то давно ничего не слышно о планах EasyJet запустить электросамолеты в маршрутах до 500 км), однако совершенно ясно, что работы продолжатся, и рано или поздно мы поднимемся на борт самолета. Тихого и бездымного.

Статья «Вояж на батарейках» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2019).
Интересно как устроен ядерный реактор и могут ли роботы построить дом?
Все о новых технологиях и изобретениях!
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.