Будущее электроавиации – машина на батарейках или гибрид?

Популярная механикаHi-Tech

Вверх на электричестве

Текст: Олег Макаров

«У вас на даче пила какая – бензиновая или электрическая? – спрашивает меня Сергей Борисович Гальперин, директор проектного комплекса «Гражданские самолеты» НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского». «Была бензиновая, – отвечаю, – но так замучился с капризным двухтактным ДВС, что в этом году купил электрическую». «Вот! – иронично замечает мой собеседник. – И авиацию надо переводить на электричество!»

Современный газотурбинный (турбовентиляторный) двигатель, который приводит в движение лайнеры, – это, конечно, не двухтактная тарахтелка для садовых инструментов, а высокоэффективная и очень надежная машина. Однако, по мнению авиастроителей, она близка к исчерпанию резервов для дальнейшего совершенствования. Да что там двигатели – все строящиеся ныне авиалайнеры настолько похожи друг на друга, что лишь знаток авиации сходу отличит Boeing или Airbus от Bombardier или МС-21. И хотя нет ни малейшего сомнения в том, что лайнеры современного типа с двумя ГТД под крыльями будут еще десятилетиями катать нас по небу, большие надежды на новую компоновку и новую аэродинамику самолетов связывают с электрическим движением.

Быстро, но недолго

Еще недавно под термином «электросамолет» понимался «более электрический самолет» –летательный аппарат с фиксированным крылом, в котором механическая и гидравлическая трансмиссия по максимуму заменялась электрической. Никаких больше трубок и тросов – всю механическую работу, как, например, приведение в движение рулей и механизацию крыла, выполняют небольшие электродвигатели-актуаторы, к которым подводится электропитание и канал для управляющего сигнала. Теперь термин наполнился новым смыслом: истинный электросамолет должен и сам двигаться на электрической тяге.

Разумеется, перспективы электроавиации зависят не только (и даже не столько) от авиаконструкторов, сколько от прогресса в области электротехники. Ведь самолеты, что называется, «на батарейках», существуют. Вспомогательные электромоторы на планеры ставили еще несколько десятилетий назад. А самолет Extra 330LE, впервые поднявшийся в воздух в 2016 году, уже сам таскает за собой планеры и ставит рекорды скорости. Вот только его блок из 14 мощных литий-ионных батарей и электродвигатель от Siemens позволяют этому крохе брать на борт лишь двух человек, включая пилота, и находиться в воздухе не дольше 20 минут.

Конечно, есть проекты, в которые заложены куда более впечатляющие показатели. В сентябре прошлого года британская авиакомпания-лоукостер EasyJet объявила, что через десять лет выведет на линии полностью электрический региональный лайнер (дальность 540 км, что для внутриевропейских рейсов весьма немало) вместимостью 180 пассажиров. Партнером по проекту стал американский стартап Wright Electric, который уже построил пока двухместный летающий демонстратор. Однако на сегодняшний день энергетическая плотность самых лучших литий-ионных батарей более чем на порядок уступает углеводородному топливу. Предполагается, что к 2030 году батареи улучшат свои показатели максимум в два раза.

Ce-Liner. Концепт полностью электрического самолета, разработанный немецким исследовательским институтом Bauhaus Luftfahrt. Авторы полагают, что прогресс в области электробатарей позволит их детищу пролетать до 1300 км на одной зарядке уже к 2030 году, а к 2040-му – до 3000 км.

Турбина, останься!

Намного выигрышней выглядит ситуация с топливными элементами, в которых химическая энергия топлива превращается в электрическую непосредственно, минуя процесс горения. Наиболее перспективным топливом для такого источника питания считается водород. Эксперименты с топливными элементами в качестве источника питания для электросамолета ведутся в разных странах мира (в России над проектами по созданию таких летательных аппаратов в первую очередь работает ЦИАМ, а топливные элементы для них создаются в ИПХФ РАН под руководством профессора Юрия Добровольского). Из летавших и пилотируемых концептов можно вспомнить европейский демонстратор ENFICA-FC Rapid 200FC – в нем использовались одновременно как электробатареи, так и топливные элементы. Но и эта технология нуждается еще в значительной доработке и дополнительных исследованиях.

Наиболее реальными на сегодня кажутся перспективы электросамолетов, построенных по гибридной схеме. Это означает, что движитель летательного аппарата (винт или винтовентилятор) будет приводиться в движение электромотором, а вот электричество он получит от генератора, вращаемого… газотурбинным двигателем (или другим ДВС). На первый взгляд такая схема кажется странной: от ГТД хотят отказаться в пользу электродвигателя, но не собираются этого делать.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мусор и ветер Мусор и ветер

Как избавиться от мусора

Популярная механика
10 глупых вопросов о современном искусстве — отвечают эксперты 10 глупых вопросов о современном искусстве — отвечают эксперты

Зачем вообще нужно современное искусство?

GQ
Ускоритель на орбите Ускоритель на орбите

Кто первым выкопал томагавк пучкового оружия, точно не известно

Популярная механика
Несъедобное название Несъедобное название

Что не так с эскимо?

Огонёк
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Маринованный виноград Маринованный виноград

Еда с Алексеем Зиминым

Weekend
Живые огни Живые огни

К растительным настольным лампам и деревьям-фонарям ведет несколько путей

Популярная механика
Очаровательные объятия редчайших леопардов попали на видео Очаровательные объятия редчайших леопардов попали на видео

Фотоловушка запечатлела трогательный момент объятий дальневосточных леопардов

National Geographic
Покорители стен: ледолазы Покорители стен: ледолазы

Не выпускать ледоруб из рук: потеряв инструмент, спортсмен сходит с дистанции

Популярная механика
Протесты детских колясок: как британские женщины боролись за равные права в XX веке Протесты детских колясок: как британские женщины боролись за равные права в XX веке

История женского протеста в Великобритании

Forbes
Политическая география Тревора Паглена Политическая география Тревора Паглена

Жизнь в исполнении Паглена выглядит не слишком радостным киберпанком

Популярная механика
Little Big Little Big

Илья Прусикин (Little Big) о сыне, современной музыке, съемках и страхах

ЖАРА Magazine
Полет бумеранга Полет бумеранга

Гибрид самолета, вертолета, конвертоплана и автожира

Популярная механика
120 лет тюрьмы за секс-культ: в США осудили идеолога NXIVM. Что это за организация и как она эксплуатировала женщин 120 лет тюрьмы за секс-культ: в США осудили идеолога NXIVM. Что это за организация и как она эксплуатировала женщин

Последовательниц культа клеймили и заставляли голодать

TJ
Ураганная энергия Ураганная энергия

Как направить в мирное русло энергию ураганов

Популярная механика
«Шахматы»: игра превыше всего «Шахматы»: игра превыше всего

На сцене театра МДМ — премьера «Шахмат»

Эксперт
Летающий автомобиль Атаманова Летающий автомобиль Атаманова

Пятиместный автомобиль, первый полет которого планируется уже в сентябре

Популярная механика
Как сохранить оптимизм в темные времена Как сохранить оптимизм в темные времена

Хэппизация и другие способы не падать духом

Reminder
Шагающий город Шагающий город

Жители Кируны, переезжая, решили взять с собой город

Вокруг света
Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах

Ученые разобрались в составе черных и красных чернил в древних папирусах

N+1
Ответы и воспоминания Ответы и воспоминания

Самая грандиозная миссия к Сатурну – в цитатах, цифрах и результатах

Популярная механика
Матильда Шнурова: «Мы обязательно разобьем этот стереотип» Матильда Шнурова: «Мы обязательно разобьем этот стереотип»

Главное лицо питерской гастрономии Матильда Шнурова открыла сразу три ресторана

Grazia
Основы мат-анализа Основы мат-анализа

Откуда матерные слова взялись в языке

Maxim
Бар Рафаэли, модель Бар Рафаэли, модель

Известная израильская модель, за внешностью которой скрываются повороты судьбы

Худеем правильно
Марс, пульс, температура Марс, пульс, температура

Зонд InSight: заглянуть внутрь Марса

Популярная механика
Партия продолжается... Партия продолжается...

В основу мюзикла «Шахматы» могла лечь история матча между Спасским и Фишером

Караван историй
Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера Какие есть игры в карты: 6 популярных вариантов для отличного вечера

Коллекция лучших карточных игр для больших компаний, пар и одиночной игры

Playboy
Дейв Франко о режиссерском дебюте, фильмах ужасов, слежке и страхах Дейв Франко о режиссерском дебюте, фильмах ужасов, слежке и страхах

Почему Дейв Франко стал режиссером и зачем снял хоррор об аренде жилья

GQ
Звезды, которых ненавидят: почему фанатов бесят Мадонна, Сайрус и другие артисты Звезды, которых ненавидят: почему фанатов бесят Мадонна, Сайрус и другие артисты

Подборка селебрити, которые раздражаю публику

Cosmopolitan
Лечение за 2 месяца и 100% выздоровлений: чем важно открытие вируса гепатита С нобелевскими лауреатами 2020 года Лечение за 2 месяца и 100% выздоровлений: чем важно открытие вируса гепатита С нобелевскими лауреатами 2020 года

За что на самом деле дали Нобелевскую премию по медицине в 2020 году

TJ
Открыть в приложении