Начались разработки электрического самолета

Десятки компаний активизируют развитие и внедрение авиации на электроприводе

По всему миру работает около 200 проектов по разработке электросамолетов — гибридных и полностью электрических, одноместных и предназначенных для коммерческих перевозок. И хотя пока речь идет о небольших самолетах, которые могут пролететь на одной зарядке несколько сот километров, эксперты считают, что через десять лет могут появиться довольно большие региональные самолеты на несколько десятков пассажиров.

Инициатива не наказуема и не поощряема

На этой неделе Airbus и авиакомпания EasyJet объявили о совместном проекте по разработке электросамолета — как полностью электрического, так и гибридного. Еще с 2017 года авиакомпания сотрудничает с компанией Wright Electric, которая занимается разработкой полностью электрического ближнемагистрального самолета. Как сообщают в EasyJet, тестовые полеты девятиместного самолета начались несколько недель назад. Это не первое подобное партнерство и для Airbus: ранее в этом году компания подписала соглашение о сотрудничестве в разработке электросамолетов со скандинавской авиакомпанией SAS.

Над созданием электрического самолета работает все больше компаний — как и в случае с электромобилями, это связано в первую очередь с трендом на снижение вредных выбросов, за что авиаперевозки критикуют особенно сильно. В последнее время популярность набирает отказ от авиаперелетов из экологических соображений — даже Международная ассоциация воздушного транспорта признала, что это может несколько снизить пассажиропоток. При этом на авиацию приходится лишь 2% всех подобных выбросов, кроме того, в отличие от автопроизводителей в отношении производителей самолетов не действуют нормы, требующие создания более экологичных двигателей. Таким образом, автопроизводителей стимулируют, а то и фактически заставляют активно разрабатывать электромобили, а в случае с электросамолетами это является инициативой самих авиакомпаний и авиапроизводителей.

Гибридная авиация — первый шаг к электрической

По подсчетам консалтинговой компании Roland Berger, количество проектов по разработке электросамолетов выросло в 2018 году на 50%, до 170, и продолжит расти дальше — в нынешнем году их число должно достигнуть 200. Больше всего таких проектов в Европе — 72, в США действует 67 подобных проектов. По мнению директора по технологиям французского производителя авиационных двигателей Safran Стефана Кюей, небольшие гибридные самолеты вместимостью 10–20 пассажиров вступят в эксплуатацию к середине 2020-х годов, а более крупные самолеты на 40 пассажиров для маршрутов регионального уровня — к 2030 году.

Airbus ведет работу над E-Fan X — гибридным пассажирским самолетом, первый полет которого должен состояться в 2021 году. Кроме того, компания надеется создать гибридную версию самого популярного своего самолета — A320, однако произойдет это не раньше 2035 года. Над разработкой электросамолета работает и основной конкурент Airbus — Boeing. Правда, он в большей мере концентрируется на создании летающих такси: на Парижском авиасалоне в этом году компания представила два небольших городских летательных аппарата вертикального взлета, пассажирский и грузовой. Кроме того, Boeing является одним из основных акционеров компании Zunum Aero, разрабатывающей гибридные региональные самолеты вместимостью до 50 человек.

В Ле-Бурже заключили контракт на поставку пассажирских региональных электросамолетов

Британская компания Cranfield Aerospace Solutions, являющаяся подразделением Университета Крэнфилда, совместно с Rolls-Royce и Britten-Norman работает над созданием гибридного самолета на основе легкого девятиместного Britten-Norman Islander. Проект, в который правительство и компании вложили £9 млн ($11,6 млн), должен занять два с половиной года, предполагается, что полеты полностью готового прототипа должны начаться в 2022 году. Гибридную версию Britten-Norman Islander предположительно начнет использовать шотландская авиакомпания Loganair, в том числе на самом коротком в мире постоянном авиамаршруте длиной 2,7 км между островами Уэстрей и Папа-Уэстрей Оркнейского архипелага.

Региональные перевозки как ближайшая перспектива

В начале ноября NASA представила прототип своего первого электросамолета X-57 Maxwell — небольшого двухмоторного полностью электрического самолета. Израильская компания Eviation работает над полностью электрическим девятиместным самолетом Alice, пробные полеты которого должны начаться уже в этом году. Ожидается, что в 2021 году самолет, который может пролететь на одном заряде батареи более 1 тыс. км, получит необходимые разрешения. Американская авиакомпания Cape Air уже заявила о намерении с 2022 года использовать такие самолеты на своих маршрутах регионального уровня.

Американская компания Ampaire пообещала начать использование разработанного ею шестиместного самолета Ampaire Electric EEL на некоторых коммерческих маршрутах уже в нынешнем году. Притом пока речь идет все же о тестировании — получить лицензию компания планирует лишь к 2021 году. Созданием электросамолетов занимаются и китайские компании: в конце октября начались полеты первого местного электросамолета — двухместного RX4E, который может пролететь на одном заряде 300 км.

Как изменится транспорт к середине нынешнего века?

Разрабатываются и спортивные электрические самолеты: на этой неделе на авиасалоне в Дубае был представлен электросамолет для гонок White Lightning, созданный компанией Condor Aviation. White Lightning выглядит как обычный спортивный одноместный самолет, при этом он оснащен электродвигателем и может достигать скорости 186 км/ч. Airbus также является спонсором Air Race E — соревнования по гонкам на электросамолетах; ожидается, что первый турнир состоится уже в 2020 году.

Читать еще:  10 самых необычных смартфонов в мире

О разработке летающих такси говорится уже не первый год — над созданием небольших летательных аппаратов вертикального взлета работают и Uber, и Boeing, и Airbus, и многочисленные стартапы, причем почти все они оснащены именно электрическим двигателем. В этом году Uber заявила, что уже в 2023 году летающие такси с электродвигателем начнут использоваться в Мельбурне и ряде американских городов. По прогнозам Deloitte, рынок таких летательных аппаратов в США достигнет $17 млрд к 2040 году.

«Несмотря на растущий хайп вокруг электросамолетов, отрасль пока еще далека от широкого распространения коммерческой электроавиации. Сейчас электроавиация ограничивается небольшими летательными аппаратами, путешествующими на короткие дистанции. Одно из основных ограничений — вес батарей: так как отношение мощности к весу здесь намного хуже, чем в традиционных авиационных двигателях, они очень тяжелые, а мы все знаем, насколько придирчивы авиакомпании к вопросу веса»,— рассказывает Софи Хэнд, эксперт компании EU Automation, занимающейся автоматизацией производства и поставкой соответствующего оборудования.

Электрические самолёты: будущее, которое наступило

Эра авиастроения, начавшаяся более века назад, в ближайшем будущем может кардинально измениться, причём, обусловлено это будет не созданием каких-либо уникальных летательных аппаратов, а доработкой ныне существующих конструкций. На сегодняшний день стоимость перелёта на воздушных судах из одной точки земного шара в другую определяется главным образом объёмами затраченного горючего, и хотя крупнейшие в мире авиастроители, в частности, речь идёт о корпорациях «Airbus» и «Boeing», активно вкладывают средства в создание более эффективных двигателей, однако, если перелёты и удаётся удешевить, то не более чем на 10-12%. Тем не менее, далеко не все осознают, что будущее авиации уже наступило, в частности, на сегодняшний день существуют пять разнообразных моделей электрических самолётов, способных перемещаться на дальних расстояниях, расходуя при этом на 40-50% меньше горючего.

Самолёт Airbus E-Fan

Наибольших успехов в создании электрических самолётов добилась европейская авиастроительная корпорация «Airbus». Обусловлено это в первую очередь тем фактом, европейский производитель прекрасно осознаёт, что далеко не во всех регионах земного шара имеется достаточное количество углеводородного топлива, а учитывая постоянный спрос на него, уже в будущем, стоимость нефти, а равно и топлива созданного на его основе, лишь продолжит расти. Исходя из этого, корпорация «Airbus» уже несколько лет трудится над созданием электрических самолётов, причём, речь идёт как о частных летательных аппаратах, так и о полномерных авиалайнерах, способных перевозить на своём борту до 180-150 пассажиров.

Прекрасным примером инженерной мысли авиаконструкторов из корпорации «Airbus» является проект Vahana, представляющий собой одноместное воздушное судно, которое может использоваться для полетов, как в городской черте, так и на довольно внушительных расстояниях. Предполагается, что подобные летательные аппараты в ближайшем будущем придут на смену обычным автомобилям, так как при помощи этого воздушного судна можно беспрепятственно перемещаться на дистанциях до 150 километров при максимальной скорости полёта в 120 кмч.

Летательный аппарат Airbus Vahaha

Отнюдь не менее интересным проектом корпорации «Airbus» является электрический летательный аппарат CityAirbus, представляющий собой один из видов общественного транспорта, в частности, при помощи этого воздушного средства, можно будет перемещаться в радиусе 50 километров, при максимальной вместимости на борту до 14 человек. Предполагается, что после начала серийного производства этих летательных аппаратов, стоимость перелёта в них составит порядка 20 долларов за каждых 10 километров маршрута, что является весьма приемлемым.

Проект CityAirbus

Отнюдь не меньших успехов смогла добиться американская авиастроительная компания «Zunum Aero», которая с 2013 года занимается разработкой двух моделей электрических пассажирских самолётов, одна из которых ориентирована на эксплуатацию в секторе коммерческих перевозок, а другая нацелена на бизнес-перевозки. Реализация бизнес-джета Zunum AeroJet намечена на 2020 год, и вполне вероятно, этот 10-местный самолёт сможет успешно конкурировать с крупнейшими в настоящий момент авиастроителями, занятыми в секторе производства самолётов административного типа. Что же касается модели Zunum Aero CRJ, то сроки реализации данного проекта будут зависеть от успешности создания бизнес-джета, но, по мнению экспертов, это воздушное судно сможет успешно подняться в воздух уже к 2022 году.

Самолёт Zunum Aero CRJ

Израильские инженеры из компании «Eviation» также смогли сильно продвинуться в реализации проекта создания электрического самолёта предназначенного для перевозки на своём борту людей. Как сообщают представители компании «Eviation», самолёт Eviation Aircraft сможет совершать перелёты на дистанциях до одной тысячи километров, при максимальной вместительности на борту до 12 человек. На данный момент проект всё ещё находится в стадии реализации, однако, предполагается, что уже к 2023 году самолёт сможет произвести свой первый полёт.

Читать еще:  Обратный клапан для стиральной машины: назначение, разновидности, принцип работы

Самолёт Eviation Aircraft

Коммерческий пассажирский лайнер Wright Electric представляет собой довольно интересный проект, реализуемый американскими инженерами и учёными. Как следует из официальных данных, этот самолёт позволяет перевозить на своём борту до 186 пассажиров на дистанциях до 900 километров, что вполне подходит для полётов по местным, региональным и даже международным маршрутам, при этом, по сравнению с обычными самолётами, стоимость перелёта может сократиться на 50-60%.

Самолёт Wright Electric

Фактически, авиастроители активно внедряют новые технологии, и будущее авиации мы сможет увидеть и ощутить уже в будущем десятилетии.

Электросамолеты станут таким же прорывом, как первый турбореактивный двигатель

Электросиловые установки добрались и до воздушных судов. Поговорим про перспективы, проблемы электросамолетов и про основных производителей.

Гиганты индустрии лишатся доминирующих позиций, а им на смену придут стартапы. Аэропорты оборудуют электрозаправками, а взлетные полосы начнут строить в черте города. Эксперты Financial Times выяснили, к каким трансформациям приведет переход на новый формат воздушных судов.

Создание эффективного электросамолета для полетов на дальние расстояния станет таким же прорывом, каким была разработка первого авиационного турбореактивного двигателя в 1937 году.

Электросамолеты

Над технологией уже работают сотни компаний. Только в 2017 году было анонсировано больше проектов в сфере электроавиации, чем за последние девять лет. Аналитики отмечают, что это лишь верхушка айсберга, поскольку многие разработки ведутся в секретном режиме.

Новые игроки

С 2009 года в СМИ появились сообщения о сотне проектов, связанных с разработкой электросамолетов. Из них лишь треть принадлежит гигантам авиационного рынка, таким как Boeing, Airbus и Rolls-Royce. Остальные 70% — это стартапы, которые только недавно пришли в аэрокосмическую отрасль.

Аналитики предупреждают, что появление на рынке новых игроков приведет к нарушению привычной иерархии. Производители двигателей и комплектующих изменят подход к созданию и установке компонентов.

Многим придется искать другие пути заработка и осваивать новые направления бизнеса. «Компании уже не смогут довольствоваться производством одних лишь турбореактивных двигателей», — отмечает глава отдела прототипирования Airbus Марк Казинс.

Тишина и чистый воздух

Переход на электротягу позволит в несколько раз снизить шум, производимый самолетами. Как отмечает FT, если шумовое загрязнение уменьшится, то аэропорты смогут работать круглосуточно, а строить их можно будет в черте города, недалеко от жилых кварталов.

Электросамолеты также помогут сократить объемы выбросов CO2 и повлиять на скорость климатических изменений.

По данным организации Clean Sky, воздушные перевозки производят 2% от общемирового количества вредных выбросов. При этом каждые 15 лет число рейсов увеличивается вдвое, а показатели загрязнения воздуха растут на 4,5-6% ежегодно.

Аналитики консалтинговой фирмы Roland Berger подсчитали, что к 2050 году авиация будет производить уже 10% от общего количество вредных выбросов. Многие регионы планируют снизить уровень загрязнения, но без перехода на электросамолеты добиться запланированных результатов не удастся.

Электрозаправки в аэропорту

Аэропортам следует уже сейчас планировать изменения инфраструктуры с расчетом на развитие электроавиации. Большинство компаний пока не знает, как эффективно преобразовать аэродромы, чтобы оборудовать их станциями подзарядки, а также системами для хранения излишков электроэнергии.

Операторы аэропортов воспринимают инициативу скептически, поскольку пока не могут оценить реальные масштабы будущего рынка. По оценкам компании Zunum, рынок региональных перевозок с использованием небольших воздушных судов на электротяге оценивается в $1 трлн. Однако гиганты индустрии Boeing и Airbus не решаются делать такие смелые прогнозы.

Пока также неясно, захотят ли пассажиры платить больше за возможность совершить перелет на более экологичном и тихом транспорте. Многие относятся к электросамолетам с недоверием, зная, что литий-ионные аккумуляторы подвержены риску возгорания.

Проблема аккумуляторов

Концепцию воздушного судна на электротяге впервые испытал французский исследователь и воздухоплаватель Гастон Тиссандье в 1883 году. Прошло более 130 лет, но технология пока так и не стала стандартом на рынке воздушных перевозок.

Уже сообщалось, что главной проблемой для развития воздушных перевозок на электротяге становятся аккумуляторы. Пока они обладают недостаточно большой плотностью энергии, чтобы обеспечивать долгие перелеты крупногабаритных судов.

Рост рынка электромобилей привел к появлению более совершенных технологий аккумулирования энергии. Однако пока они позволяют создавать лишь гибридные «летающие автомобили» малой вместимости.

По оценкам главы инновационных разработок компании Safran Стефана Кюэлля, по плотности энергии аккумуляторы в 60 раз уступают керосину.

«Даже если удастся увеличить этот показатель в пять раз, то условному самолету Airbus A320 потребуется комплект аккумуляторов массой 180 тонн, чтобы преодолеть расстояние в 5500 км. Для сравнения — взлетная масса судна не превышает 80 тонн», — отметил эксперт.
Решение могут стать гибридные установки, которые в теории позволят самолетам совершать короткие рейсы на расстояния до 1600 км.

Airbus, Siemens и Rolls-Royce планируют создать гибридный лайнер на 50-100 пассажирских мест и осуществлять на нем первые полеты в 2030-е годы. Boeing также работает над гибридной силовой установкой совместно со стартапом Zunum и производителем батарей Cuberg.

Несмотря на препятствия, некоторые уже всерьез готовятся к переходу на электроавиацию. Норвегия планирует перевести самолеты на электротягу к 2040 году. Крупнейшая норвежская авиакомпания Wideroe заменит часть судов Bombardier Dash 8 самолетами на электротяге уже к 2025 году. опубликовано econet.ru

Читать еще:  Для чего нужна выдержка на фотоаппарате, как выбрать и настроить нужное значение

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Полностью электрический самолет E-Fan в 2020 году Россия построит своего конкурента

Высшую награду журнала Popular Science получил полностью электрический самолет E-Fan

Журнала Popular Science отметил премией Best of What’s New в аэрокосмической категории в 2014 году, не вырабатывающий углекислого газа, ПЭС — выпущенный компанией Airbus Group полностью электрический самолет. Это журнал – крупнейшее в мире издание о науке и технике, выбрало самолет E-Fan, предназначенный для тренировочных полетов, из тысячи аналогичных конструкций.

Фото самолета E-Fan

Награда у самолета не единственная: в августе он получил на американском автосалоне Oshkosh AirVenture приз и награду PADA. Призы этой организацией вручаются ежегодно инженерам и конструкторам лучших самолетов в мире.

Особености электрического самолета E-Fan

Этот самолет, несмотря на недолгую историю, уже совершил более шестидесяти тестовых полетов, в том числе демонстрационный, проходивший перед тысячной аудиторией авиасалона Фарнборо-2014. Чем же так замечательна новинка? Самолет ни в воздухе, ни на земле не производит выбросов углекислого газа, поскольку работа его осуществляется при помощи электродвигателя, что во много раз снижает еще и уровень шума.

Созданием полностью электрического инновационного самолета занимаются и специалисты NASA. Небольших пропеллеров у него будет восемнадцать, а разместить их планируют на крыльях экстремального самолета, размах которых достигнет 9,5 метров. Работа пропеллеров производиться будет за счет использования литий – железо – фосфатных аккумуляторов.

На разных скоростях функционировать каждый из них может самостоятельно, что поможет оптимизировать расход электроэнергии.

Во время полета возможно отключение некоторого количества двигателей, как и при взлете, нет необходимости запуска сразу восемнадцати моторов.

Скорость электрического самолета E-Fan

Основным отличием новой технологии, небольших пропеллеров, работающих от электричества, является то, что самолету конструкторы смогут «прикрепить» очень тонкие по ширине крылья. Для испытаний NASA планируют крылья установить на грузовик, который разогнаться самолет до 112 километров в час. Самолет будет иметь крейсерскую скорость 320 км/час. Пройдут испытания в Калифорнии, на авиабазе Военно-воздушных сил США «Эквадор». На предыдущих тестах, скорость установленных на крыльях двигателей, достигла 64 километров в час.

Если испытания пройдут успешно, то самолет сможет вывести на новый качественный уровень авиацию общего назначения в ближайшем будущем, а авиацию транспортную – в удаленной перспективе.

Технические характеристики E-Fan

Провел испытания ПЭС так же концерн Airbus. Его Airbus E-Fan очень похож на традиционный самолет. Рассчитан он на двух человек, а весит ЛА весит всего пятьсот килограмм, при размахе крыльев 9,5 метров и длине 6,67 м. Пока, работающий от электробатарей самолет, воздухе может находиться всего час, но в будущем время это, безусловно, будет большим, а стоимость полета составляет всего девятнадцать долларов.

Два двигателя в сумме обеспечивают мощность 60 кВт. Максимальная скорость, с которой двигается самолет – 200 км/ч, крейсерская – 160, а скорость отрыва – 100 км/ч. Понятно и то, что экономичный самолет еще и работает намного тише, обеспечивая более комфортный полет.

Кто занимается разработкой Электрического самолета в России

Работают в этом направлении и ученые российские. Многие компании заняты в настоящее время разработкой концепции силовой установки для самолета, оборудование которого будет полностью электрифицированным. Сегодня перевод самолетов на электричество является основным направлением развития мировой авиации.

Концепция, в случае ее успешной реализации, позволит уйти от пневмосистемы, отбирающей воздух от двигателя, а также минимизировать централизованную гидросистему ЛА.

По текущим проблемам, связанным с разработкой, проведен был научно-технический совет в «Авиадвигателе». Имеющаяся программа по созданию самолета нового поколения, рассчитана на восемь лет (2014-2022 г.г.). Для реализации проекта ПЭС привлечь планируется до сотни предприятий авиационной промышленности, электротехнической и радиоэлектронной и ряд АИРАН. Но уже сегодня известно, кому выпала почетная роль модернизировать для концепции ПЭС двигатель – Пермское КБ.

На каком этапе находится разарботка самолета в России

В настоящее время завершен цикл научно-исследовательских работ, целью которых было создание для ПЭС электроэнергетического комплекса. Параметры системы и тип подбирались к самолету, вместимость которого от ста тридцати человек до двухсот тридцати. Для инновационного воздушного лайнера этот комплекс будет ключевым. Генеральный директор концерна, занимающегося этими вопросами, надеется, что в будущем его концерн будет главным поставщиком для перспективных самолетов авионики.

Разработчиками учтены новейшие достижения в области силовой и микроэлектроники, нанотехнологий и материаловедении. Реализация разработки, как ожидается, позволит снизить вес бортового оборудования, по меньшей мере, на три с половиной тонны, а экономичность увеличить на 15-20%. Кроме этого, значительно уменьшится стоимость эксплуатации ЛА, увеличится надежность, а также ресурс конструкции, улучшатся экологически е показатели и летно-технические характеристики.

Первый такой самолет, возможно, появится уже в 2020 году.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector