Самолет-гибрид на троих

Глава Airbus Demonstrators Марк Кузен подписал в Королевском авиационном обществе в Лондоне трехстороннее соглашение с главным техническим директором Rolls-Royce Полом Штейном и руководителем Siemens eAircraft Фрэнком Энтоном. Цель — совместная разработка перспективного пассажирского самолета на гибридной тяге
Самолет-гибрид на троих
Фрэнк Энтон, Siemens eAircraft, Марк Кузен, Airbus Demonstrators и Пол Штейн, Rolls-Royce подписали трехстороннее соглашение о разработке пассажирского самолета на гибридной тяге
Фотография: www.airbus.com

Прототип нового лайнера, получивший название Airbus E-Fan X, как ожидается, впервые поднимется в воздух в 2020 году. Ни стоимость проекта, ни доли участия в нем стороны не разглашают, но говорят, что готовы вложить в разработку десятки миллионов фунтов.

magnifier.png Уже известно, что новая машина будет создана на платформе стоместного регионального самолета BAe 146, выпускавшегося с 1978 по 2003 год. На первых порах одну из четырех силовых установок этой летающей лаборатории решено заменить на электрический мотор, способный выдавать мощность два мегаватта

Уже известно, что новая машина будет создана на платформе стоместного регионального самолета BAe 146, выпускавшегося с 1978 по 2003 год. На первых порах одну из четырех силовых установок этой летающей лаборатории решено заменить на электрический мотор, способный выдавать мощность два мегаватта. «Это первый шаг к тому, чтобы проверить, насколько эффективно будет работать такая схема в принципе, — говорит Марк Кузен. — И если все пройдет успешно, то в перспективе мы намерены заменить еще одну турбину на электрическую установку и продолжить испытания. Но прежде необходимо, чтобы вся система доказала свою надежность».


Проблема в аккумуляторах

Непосредственно в рамках испытаний участники проекта намерены протестировать влияние на силовую установку высоких температур, а также проверить высотное и скоростное воздействие на электрические системы. Последнее крайне важно, так как позволит изучить проблемы электромагнитной совместимости и управления электротягой. В конечном счете по результатам тестовой эксплуатации E-Fan X специалисты сформулируют требования для будущей сертификации гибридных самолетов авиационными властями ЕС, а также разработают программу обучения нового поколения инженеров, конструкторов и пилотов.

САМОЛЕТ ГИБРИД.jpg
Airbus E-Fan X, как ожидается, впервые поднимется в воздух в 2020 году
Иллюстрация: www.airbus.com

Едва ли не самую сложную часть работ в проекте E-Fan X предстоит выполнить Siemens и Rolls-Royce. Немецкая компания по условиям соглашения разработает и поставит два электромотора, блок управления питанием и прочую электрику, а британцы займутся производством турбины и двухмегаваттного генератора. Что же касается Airbus, то европейский концерн будет отвечать за общую интеграцию всех новых технических решений в конструкцию BAe 146, а также за разработку архитектуры управления тягой гибридной системы и за аккумуляторы.

«E-Fan X — важный шаг на пути к нашей цели: выполнить полет на электротяге в обозримом будущем, — говорит главный технический директор Airbus Пол Еременко. — Мы уже давно участвуем в создании прототипов электрических самолетов, начиная с экспериментальной модели Cri-Cri и заканчивая E-Fan 1.2, который совсем недавно поднимался в воздух. Все это, включая плоды нашего сотрудничества с Siemens в рамках программы E-Aircraft Systems House, позволит нам создать коммерчески успешный узкофюзеляжный самолет, который будет безопасен и очень эффективен в эксплуатации». «Уверен, что гибридная тяга станет определяющей технологией для будущего всей гражданской авиации», — заявил Еременко. Впрочем, не секрет, что активному использованию электродвигателей в авиационной индустрии всего мира мешают излишний вес и слишком малая мощность аккумуляторных батарей. 

magnifier.png «Мы должны получить в десять раз больше мощности от батареи той же массы. Это наше домашнее задание. И мы думаем, что сможем его выполнить»

Но, как заявил Фрэнк Энтон на пресс-конференции в Лондоне после подписания соглашения, уже в скором будущем это препятствие можно будет преодолеть. «Мы должны получить в десять раз больше мощности от батареи той же массы. Это наше домашнее задание. И мы думаем, что сможем его выполнить», — сообщил глава Siemens eAircraft.


Гибридная экономия

Заметим, что до сих пор все попытки как энтузиастов, так и ведущих авиастроительных концернов создать полностью электрический пассажирский самолет не принесли впечатляющих результатов. Например, тот жеAirbus начал активно работать над концепцией таких лайнеров примерно десять лет назад. И только в 2014 году европейцы представили прототип небольшого двухместного электрического самолета весом 500 килограммов и длиной чуть более 6,6 метра. Этот аппарат, получивший название E-Fan 2.0, оснащался двумя электрическими пропеллерами, которые черпали энергию из двух литий-полимерных батарей суммарной мощностью 60 киловатт. При полной зарядке этих аккумуляторов хватало всего лишь на час полета, да и то при крейсерской скорости 160 километров в час. При этом в самом полете E-Fan 2.0 издавал лишь негромкий звук, напоминающий шум работающего фена. Зато час полета такого аппарата обходился всего в 16 долларов, тогда как полет сопоставимого по размерам самолета с обычным бензиновым двигателем стоил почти 55 долларов. Это преимущество специалисты Airbus намеревались использовать для первоначального обучения пилотов и даже собирались наладить серийное производство E-Fan 2.0 для летных школ. Но сбыть этим планам было не суждено. Несмотря на то что в июле 2015 года E-Fan 2.0 вылетел из английского города Лидд и, перелетев Ла-Манш, успешно приземлился во французском Кале, руководство Airbus в конечном счете приняло решение закрыть эту программу и сосредоточиться на разработке гибридных моделей авиалайнеров.

magnifier.png Два года назад на форуме авиации и аэронавтики в Вашингтоне местные конструкторы вместе с NASA представили проект электрического самолета X-57 Maxwell, который должен был стать «первым шагом к началу новой эры в авиации»

Похожим образом дела обстоят и у американцев. Два года назад на форуме авиации и аэронавтики в Вашингтоне местные конструкторы вместе с NASA представили проект электрического самолета X-57 Maxwell, который должен был стать «первым шагом к началу новой эры в авиации». Этот экспериментальный аппарат предполагалось оснастить 14 встроенными в крылья электродвигателями. Его первый полет должен состояться в следующем году, но уже известно, что Boeing и Rolls-Royce отдали предпочтение менее революционной концепции «более электрического» самолета с гибридной силовой установкой, технологии которой предполагается отработать на базе модели Boeing 737. Этот проект уже получил название Zunum Aero, причем в числе его участников неожиданно для всех оказался американский дисконтный авиаперевозчик JetBlueAirways. На первых порах партнеры по проекту намерены создать 12-местный гибридный самолет, а уже затем перейти к программе модификации Boeing 737.

САМ ГИБРД СХЕМА.jpg
Airbus, Siemens и Rolls-Royce распределили свои зоны ответственности в проекте
Иллюстрация: www.airbus.com

Такая смена приоритетов ведущих мировых производителей авиалайнеров объясняется довольно просто. Пока не будет создано подходящих аккумуляторов большой мощности и емкости, им нет смысла финансировать многочисленные экспериментальные проекты, так как качественного скачка здесь пока что ожидать не стоит. А вот развивать гибридное направление в самолетостроении есть прямой резон. Это позволит существенно модифицировать пневматические и гидравлические системы самолета, исключив из конструкции громоздкие и дорогостоящие титановые трубопроводы, по которым передаются воздух и жидкости с высокими температурами и давлением. Немалую выгоду сулит и применение на авиалайнерах электроприводов колес, которые позволяют передвигаться по рулежным дорожкам и летному полю без включения основных двигателей и вспомогательной силовой установки. Эксперты уже подсчитали, что такая инновация поможет сэкономить не менее трех долларов в пересчете на пассажира, а экономия топлива составит до 200 литров за всю процедуру взлета.



Темы: Инновации

Еще по теме
Компании «ЭЛВИС-НеоТек» и НПЦ ЭЛВИС при поддержке «Роснано» разработали самый сложный чип в Европе. Возможно, это первый...