Поиск

Как беспилотные самолеты связаны с воздушными перевозками будущего?

Мастер парковки

Еще одна особенность аэротакси — простота обслуживания. По словам участников проекта, по этому показателю оно будет ближе к автомобильным, а не к сложным авиационным регламентам. Потребуется лишь сеть сервисных станций, а также оборудование специализированных парковочных мест, предназначенных для взлета и посадки беспилотников. Предполагается, что их оснастят необходимым навигационным и заправочным оборудованием. Причем по площади такие парковочные места будут не больше автомобильных.

Да и стоимость нового транспорта планируют держать на уровне цены авто премиум-класса.

Однако некоторые эксперты считают, что упростить парковку аэротакси будет возможно только в отдаленной перспективе.

Y3

Фото: РИА Новости/Илья Питалев

— Скорее всего, на первых этапах беспилотник будет садиться на площадки на крышах, схожие с вертолетными, которые потребуют соответствующего обслуживания, — в первую очередь по соображениям безопасности, — пояснил генеральный директор компании «Съемка с воздуха» Вячеслав Барбасов. — И только затем, по мере развития инфраструктуры, они смогут приземляться не только на специальных парковках, но и в неподготовленных местах, самостоятельно оценивая их пригодность для совершения посадки.

При этом эксперт подчеркнул необходимость разработки российского беспилотного аэротакси, поскольку аналогичные проекты успешно развиваются уже в нескольких странах мира. В частности, в прошлом году один из вариантов этого транспортного средства представил европейский авиаконцерн Airbus.

Борьба авиагигантов Airbus и Boeing

Наибольшее внимание на сегодняшний день заслуживает авиастроительная компания Airbus, которая практически каждый месяц патентует свои новые проекты, касающиеся в частности не столько новых самолётов, сколько их устройства, и это, стоит отметить, делает своё дело – интерес к данной авиастроительной корпорации начинает расти, пусть и весьма небольшими темпами, но это определённо увеличивает отрыв от главного конкурента – компании Boeing

На первый взгляд может показаться, что проектирование необычных сидений для пассажирских авиалайнеров, весьма сильно напоминающих велосипедные; создание специальных шлемов для комфортного времяпровождения в полёте, эксперименты по уменьшению расхода топлива и увеличению дальности полёта воздушных судов, не более чем детская забава, однако в действительности, авиастроительная корпорация Airbus идёт по правильному пути – специалисты инвестируют в ближайшее будущее, не пытаясь наращивать объёмы продаж в настоящее время. Использование тех же самых «велосипедных» сидений для увеличения пассажировместимость воздушных судов может сыграть важную роль для большинства лоукостеров, так как это позволит при прежних расходах перевозить больше пассажиров, а соответственно авиалайнеры авиакомпании Airbus будут пользоваться большим спросом.

Что же касается авиастроительной компании Boeing, то здесь предпринято решение развиваться по пути несколько отличному от пути авиастроительного гиганта Airbus. Главным отличием ближайшего развития авиастроительной корпорации Boeing является техническая сторона, согласно которой производятся попытки перехода в более высокой надёжности своих авиалайнеров, разработка принципиально новых устройств позволяющих избегать чрезвычайных ситуаций на борту самолётов и т.д. Помимо всего прочего, не так давно авиастроительная компания Boeing предпринимала попытку перевести свои самолёты (в ближайшем будущем естественно) на без топливные ресурсы, то есть банально предполагалось оснастить авиалайнеры солнечными панелями, что позволило бы на первоначальных этапах снизить расход топлива, сделать полёты более экологически чистыми, а вполне возможно в ближайшем будущем это могло бы помочь и вовсе отказаться от идеи использования дорого авиационного топлива, расход которого действительно колоссален.

Несмотря на то, что попытки авиастроительной корпорации Boeing в техническом плане всё же проваливаются, это ничуть не уменьшает важность проделываемой работы, поскольку в любом случае появляется определённы опыт, который в будущем может быть реализован в действительно рабочую идею. По мнению ряда специалистов, противостояние авиастроительной корпорации Boeing серьёзно тормозится по причинам хорошо известного сотрудничества компании в военной сфере, что делает своеобразную утечку специалистов в этом плане на более важные направления развития

По мнению ряда специалистов, противостояние авиастроительной корпорации Boeing серьёзно тормозится по причинам хорошо известного сотрудничества компании в военной сфере, что делает своеобразную утечку специалистов в этом плане на более важные направления развития.

Поможет ли беспилотная авиация решить проблему дефицита лётного состава?

Проблема с дефицитом лётного состава на данный момент действительно существует, но нельзя сказать, что её решит беспилотная авиация, так как горизонт массового внедрения технологии всё-таки находятся слишком далеко. Бороться с нехваткой пилотов надо эффективными действиями, которые дадут видимый эффект в краткосрочной перспективе, то есть в ближайшие один-два года. Среди возможных вариантов: повышение зарплат пилотов до международного уровня, привлечение иностранных лётчиков на российский рынок, а также сокращение сроков подготовки лётного состава.

За границей программы подготовки пилотов для управления воздушным судном уровня Boeing 737 с нуля занимают три года, а в России обучение растягивается на пять лет. Причём на качестве подготовки это, к сожалению, не сказывается

Как внедрение беспилотных технологий повлияет на потребителей?

В первую очередь перемены произойдут в сегменте «последней мили», где будет расти процент доставок с помощью беспилотников. Это значит, что сроки доставки сократятся, а пункты приёма посылок будут всё ближе к получателю. Прямо к дверям — это идеальный сценарий, на промежуточном этапе будут использоваться специальные площадки, в том числе почтовые отделения.

Однако резкого снижения стоимости доставки ждать нельзя, как и в более отдалённой перспективе нельзя ожидать резкого снижения стоимости авиабилетов. Внедрение технологий будет происходить по схеме, которая наблюдается и в случае с другими инновациями: вначале это будут премиум-услуги и продукты, которые будут стоить дороже за счёт более высокого качества и сервиса.

Затем цены постепенно начнут снижаться. И, только когда инвестиции, затраченные компаниями, окупятся, можно рассчитывать на то, что доставка и авиаперевозки станут дешевле для населения и доступны для широкой аудитории.

Останется ли Россия в стороне?

В России власти также пытаются делать осторожные шаги по регулированию полетов беспилотников в городской среде. Так, уже давно интересуется беспилотниками компания “Ростелеком”. Она является подрядчиком компании “Российские космические системы”, которая в ноябре 2015 года выиграла конкурс Роскосмоса на 723 млн рублей (12,3 млн долларов) на создание инфраструктуры Федерального сетевого оператора.

Image caption

Еще один проект сверхзвукового бизнес-джета – XB-1 американской компании Boom Technology

Эта инфраструктура должна будет обеспечить наблюдение за транспортом и беспилотными аппаратами (включая летательные), наземным и водным пилотируемым и беспилотным транспортом, железнодорожным транспортом, объяснял представитель “Ростелекома”. Оператор создает опытный образец инфраструктуры, которая будет контролировать движение транспорта, прежде всего дронов, и готов потратить на субподрядчиков около 100 млн рублей (1,7 млн долларов).

Замглавы департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы Андрей Тихонов рассказал Би-би-си, что в российской столице пока нет условий для появления пассажирских дронов.

“Во-первых, не до конца проработана нормативная база для беспилотных летательных и наземных аппаратов. Во-вторых, московская инфраструктура пока не приспособлена для массовой транспортировки грузов и пассажиров на беспилотных аппаратах. В-третьих, большинство аппаратов, предназначенных для перевозки людей и больших грузов, пока находятся на стадии тестирования и должны получить соответствующую документацию для работы в городских условиях. Опять же возникают вопросы обязательного страхования пассажиров и многие другие”, – объяснил он.

Правда, по его словам, эти проблемы не столько останавливают власти города, сколько заставляют искать пути их решения.

По законам природы

Еще одно серьезное нововведение, появившееся в последнее десятилетие – композитные материалы. Разработку легкого и прочного пластика можно сравнить с применением алюминия в послевоенной авиации. Этот материал вместе с появлением эффективных турбореактивных двигателей изменил облик самолетов. Теперь точно такая же революция происходит с композитом, который постепенно вытесняет металл из конструкций самолетов.

При проектировке самолетов все чаще используется трехмерная печать, которая позволяет создавать более сложные формы с высокой точностью. И добиваться снижения потребления топлива.

К примеру, Airbus и Boeing используют новейшие двигатели семейства LEAP производства CFM International. Форсунки в этих двигателях напечатаны на трехмерном принтере. И это позволило повысить топливную эффективность на 15%.

Кроме того, сейчас авиационная промышленность начала активнее осваивать бионический дизайн.

Бионика – прикладная наука, которая изучает возможности практического применения в различных технических устройствах принципов и структур, которые появились в природе благодаря эволюции.

Image caption

Кронштейн, спроектированный при помощи бионических технологий

Вот простой пример – на снимке выше изображен кронштейн, аналогичный тому, что используется в самолете Airbus

Обратите внимание на его форму – обычно такой элемент представляет собой сплошной кусок металла треугольной формы. Однако, рассчитав на компьютере силы, которые будут приложены к различным его частям, инженеры выяснили, какие части можно удалить, а какие – видоизменить таким образом, чтобы не только облегчить, но и усилить такой компонент

Гораздо более сложная работа была проведена группой ученых во главе с профессором Технического университета Дании Нильсом Ааге. В октябре 2017 года они опубликовали в журнале Nature доклад, в котором рассказали о том, как они рассчитали на французском суперкомпьютере Curie силовой набор крыла авиалайнера Boeing 777 – сложную структуру довольно тонких перемычек и распорок.

Полученный результат сами авторы сравнивают со структурой клюва птицы, который внутри представляет собой сложную пористую систему, с одной стороны очень легкую, с другой – прочную.

В результате, как считают исследователи, вес двух крыльев самолета можно было бы снизить на 2-5%, не потеряв при этом прочности. С учетом того, что оба крыла в сумме весят 20 тонн, это дало бы экономию до 1 тонны, что соответствует предполагаемому сокращению расхода топлива 40-200 тонн в год. А ведь это уже существенно, не правда ли?

При этом бионический дизайн в будущем, как считают в авиастроительных корпорациях, будет применяться все больше и больше. Самолет на первой иллюстрации к этому тексту – лишь эскиз инженеров Airbus, но на нем уже видно, по какому принципу будет создаваться силовой набор самолетов будущего.

В семь раз быстрее

Для проведения необходимых исследований по данному проекту в России созданы две научные лаборатории: в Севастопольском госуниверситете и в Балтийском государственном техническом университете «Военмех» имени Устинова. В первом вузе займутся проблемами динамики полета и навигации, во втором — должны разработать корпус и двигатели беспилотника.

Экспериментальный прототип планируют создать к 2025 году — на нем конструкторы отработают вертикальные взлет и посадку аппарата. Потом выпустят летный образец, грузоподъемность которого составит 500 кг. Также ученые планируют спроектировать более легкую модель — на одного человека и более тяжелую — на 5–7 пассажиров.

О4

Прототип аэротакси в Сингапуре

Фото: ТАСС/Zuma

По словам экспертов, внедрение новой техники надо начать с тех направлений, движение по которым отнимает слишком много времени при использовании привычного транспорта. В частности, с помощью беспилотника можно будет всего за полтора часа попасть из Ставрополя в Севастополь — на автомобиле этот путь занимает сегодня около 11 часов.

Использовать аэротакси планируют не только для доставки пассажиров, но и для грузовых перевозок.

Политика

Результатом любых нововведений неизбежно становятся выигравшие и проигравшие. Изобретение автомобиля снизило спрос на железнодорожные поездки – точно так же, как десятилетия назад железные дороги отняли титул главных транспортных путей у каналов, рек и морей. В результате были созданы новые рабочие места, что стало шансом в жизни для кого-то. Но в то же время многие потеряли работу.

Лучше всего это суммирует Николас Карр в своей книге “Стеклянная клетка, автоматизация и мы”: “Нет такого экономического закона, по которому все, или хотя бы большинство людей, выигрывают в результате технологического прогресса”.

  • А вы бы полетели на беспилотном авиалайнере?
  • Авиация будущего: пассажирские дроны, сверхзвук и биодизайн
  • Норвежская революция: страна переходит на электрические самолеты
  • Когда вертолеты наконец составят конкуренцию пассажирским лайнерам

Беспилотные лайнеры – отличный пример. Хотя технология обещает революцию в путешествиях, цена, которую придется заплатить, – потеря рабочих мест, в частности, для пилотов.

В индустрии авиаперевозок по всему миру заняты десятки тысяч авиаторов, это высококвалифицированные профессионалы, перевозящие миллиарды пассажиров на расстояния в триллионы километров.

Передача этой задачи машинам приведет к массовой безработице среди пилотов, которым придется искать применение своим навыкам в других отраслях. И это будет непростой задачей, учитывая то, насколько уникальны эти навыки.

И вот тут-то в бой вступает политика. У пилотов за спиной – могущественные профсоюзы, организации, которые используют коллективные договоры и политическое лоббирование для того, чтобы влиять на проблемы, задевающие интересы членов профсоюзов.

Image caption

Компания American Airlines недавно потратила 25 млрд долларов на обновление парка своих самолетов

Возьмем, к примеру, Международную ассоциацию пилотов (Air Line Pilots Association, ALPA). Этот крупнейший профсоюз представляет интересы более чем 63 000 авиаторов по всему миру.

Убедительный пример того, как ALPA использует свое влияние, – это то, как профсоюз действовал в 1960-х.

На протяжении десятилетий до этого в кабине пилотов пассажирского самолета обязательно был третий член экипажа, бортинженер, обязанностью которого было следить за работой приборов и помогать пилотам в случае возникновения проблем.

Однако технологический прогресс сделал эту должность ненужной, и компании, производящие самолеты, начали их строить с местами только для двух членов экипажа.

Профсоюз пилотов, понимая, что это неизбежно приведет к потере рабочих мест, противостоял введению в строй таких самолетов, ведя изматывающую войну с руководством авиакомпаний, настаивая на том, чтобы бортинженеры получили другую, такую же достойную работу.

ALPA наверняка прибегнет к похожей тактике, если идея беспилотных лайнеров воплотится в жизнь.

У профсоюзных работников есть союзники в борьбе с автоматизацией, поскольку она угрожает рабочим местам не только в авиации.

Нынешних авиаторов готовят в корпоративных летных академиях, а также университетах, колледжах и небольших летных школах. В этих заведениях работают тысячи людей – летные инструкторы, преподаватели, специалисты симуляционных тренажеров. Беспилотная технология – это угроза их рабочим местам.

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.


Блок из 14 литий-ионных батарей дает возможность находиться Extra 330LE (масса около 1 т) в воздухе в течение примерно 20 минут.

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.


Extra 330LE Один из реально летающих электрических самолетов, существующих в мире. Впервые он оторвался от земли 4 июля 2016 года. Его единственный 50-килограммовый мотор от компании Siemens имеет мощность 260 кВт. Siemens ожидает, что к 2030 году реально появление региональных самолетов, перевозящих 100 пассажиров на расстояние до 1000 км полностью на электрической тяге.

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.

Технологии
Прикованные к земле: вторая жизнь самолетов и вертолетов

Почему не получится быстрее?

Основной фактор, ограничивающий развитие беспилотной авиации на данный момент, — отсутствие нормативных документов, которые интегрируют БПЛА в общее воздушное пространство. Эти документы, скорее всего, будут представлять собой перечень правил и зон, разрешённых и запрещённых для полетов.

Есть ещё один фактор, который теоретически может тормозить развитие беспилотных технологий, — это техническое оснащение на земле. Но его вряд ли можно назвать «тормозом» для отрасли, так как особых проблем для создания наземной инфраструктуры для развития беспилотной авиации нет.

Безопасность, которая является главной проблемой для наземного транспорта, в индустрии беспилотной авиации — фактически решённая задача.

Беспилотному наземному транспорту нужны продвинутые технологии, в частности мощный искусственный интеллект, который позволит передвигаться в динамично меняющейся среде, где постоянно возникают препятствия. Кроме того, на земле ограничены сценарии для реакции на опасную ситуацию.

В воздушном пространстве этих проблем практически нет, так как здесь нет препятствий, а если они и возникают, то у БПЛА есть много эшелонов (коридоров воздушного пространства), которые дают возможность скорректировать траекторию движения.

Дуем на крыло

При этом переход на электродвигатели открывает перспективы принципиальных новшеств в конструкции гражданских самолетов будущего. Одна из наиболее обсуждаемых тем — создание распределенных силовых установок. Сегодня классическая схема компоновки лайнера предполагает две точки приложения тяги, то есть два, редко четыре, мощных двигателя, висящих на пилонах под крылом. В электросамолетах рассматривается схема размещения большого числа электродвигателей вдоль крыла, а также на его концах. Зачем это нужно?

Дело опять же в разнице взлетного и крейсерского режимов. На взлете при малой скорости набегающего потока летательному аппарату для создания подъемной силы необходимо крыло большой площади. На крейсерской скорости широкое крыло мешает, создавая избыточную подъемную силу. Проблема решается за счет сложной механизации — выдвижных закрылков и предкрылков. Самолеты меньшего размера, взлетающие с небольших аэродромов и имеющие для этого большие крылья, вынуждены идти на крейсерском участке с неоптимальным углом атаки, что приводит к дополнительному расходу топлива.

Но, если на взлете множество электромоторов, соединенных с винтами, будут дополнительно обдувать крыло, его не придется делать слишком широким. Самолет взлетит с коротким разбегом, а на крейсерском участке узкое крыло не создаст проблем. Машину будут тянуть вперед винты, вращаемые маршевыми электродвигателями, а пропеллеры вдоль крыла на этом этапе будут сложены или убраны до посадки.

В качестве примера можно привести проект NASA — X-57 Maxwell. Концепт-демонстратор оснащен 14 электромоторами, размещенными вдоль крыла и на законцовках консолей. Все они работают только во время взлета и посадки. На крейсерском участке задействованы только двигатели на концах крыла. Такое размещение моторов позволяет снизить негативное влияние вихрей, возникающих в этих местах. С другой стороны, силовая установка получается сложной, а значит, ее дороже обслуживать и вероятность отказов тоже выше. В общем, ученым и конструкторам есть над чем подумать.


X-57 Maxwell Разрабатываемый NASA прототип полностью электрического самолета воплощает в себе популярную идею распределенной электрической силовой установки. На крыле размещают 14 пропеллеров — из них 12 работают только на взлете и посадке, дополнительно обдувая крыло и увеличивая таким образом подъемную силу.

Выручит жидкий азот

«Электрический самолет предоставляет множество возможностей для оптимизации, — говорит Сергей Гальперин. — Можно экспериментировать, например, с комбинированием тянущего и толкающего винтов. Электродвигатели гораздо выигрышней по сравнению с ГТД в конвертопланах, так как безопасный поворот электромотора в горизонтальное положение не представляет такой сложной инженерной проблемы, как в случае с традиционными двигателями. В электросамолете можно обеспечить полную интеграцию всех систем, создать новую систему управления. Даже гибридные машины будут производить меньше шума и вредных выбросов».

Как и аккумуляторы, электромоторы по мере увеличения мощности наращивают массу, объем и тепловыделение. Требуются новые технологии, которые сделали бы их более мощными и легкими. Для отечественных разработчиков гибридных силовых установок настоящим прорывом стало сотрудничество с российской компанией «СуперОкс» — одним из пяти крупнейших в мире поставщиков материалов со свойствами высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Сейчас «СуперОкс» разрабатывает электродвигатели со статором из сверхпроводящих материалов (охлаждаемых жидким азотом). Эти моторы с хорошими для авиации характеристиками станут основой гибридной силовой установки для регионального самолета, который, возможно, поднимется в небо в середине будущего десятилетия. В этом году на авиасалоне «МАКС» специалистами ЦИАМ был представлен демонстратор такой установки мощностью 10 кВт. Планируемый самолет будет оснащен гибридной силовой установкой с двумя двигателями мощностью 500 кВт каждый.

«Прежде чем говорить о гибридном электросамолете, — рассказывает Гальперин, — необходимо испытать нашу установку на земле, а затем в летающей лаборатории. Мы надеемся, что это будет Як-40. В нос машины вместо радара мы сможем поставить 500-киловаттный ВТСП-электродвигатель. В хвост вместо центрального двигателя установим турбогенератор. Двух оставшихся двигателей «Яка» будет вполне достаточно, чтобы испытать наше детище в большом диапазоне высот (до 8000 м) и скоростей (до 500 км/ч). И даже если гибридная установка откажет, самолет спокойно сможет завершить полет и приземлиться». Лаборатория-демонстратор по плану будет оборудована в 2019 году. Цикл испытаний предварительно назначен на 2020 год.

Умные небеса

Электрическая и гибридная тяга занимает значительное место в планах крупнейших мировых авиапроизводителей. Вот так выглядят основные черты пассажирской авиации середины нынешнего века согласно программе Smarter Skies компании AIRBUS.

«Зеленый» полет

Самолеты будущего сконструируют таким образом, чтобы максимально уменьшить углеводородный след в атмосфере. Распространение получат газотурбинные двигатели на водороде, гибридные схемы и полностью электрические самолеты на батареях. Предполагается, что батареи будут подзаряжаться от экологически чистых источников электричества. Возможно появление в районе аэродромов крупных ветропарков или солнечных электростанций.

Свобода в небе

Интеллектуальные лайнеры будут самостоятельно прокладывать маршруты исходя из параметров экологичности и топливной эффективности на основе анализа данных о погоде и состоянии атмосферы. Также они смогут собираться в формации наподобие птичьих стай, что позволит снизить лобовое сопротивление для отдельных входящих в формацию ЛА и уменьшить энергозатраты на полет.

Скорее от земли

Новые силовые установки и аэродинамика лайнеров позволят им взлетать по максимально возможной крутой траектории, чтобы уменьшить шум в районе аэропортов и как можно скорее достичь крейсерского эшелона, где самолет демонстрирует оптимальные экономические характеристики.

Посадка без двигателя

Самолеты будущего смогут заходить на посадку в планирующем режиме. Это сэкономит топливо, уменьшит уровень шума в районе аэропортов. Также снизится посадочная скорость. Это позволит сократить длину взлетно-посадочных полос.

Никакого выхлопа

Аэропорты будущего полностью откажутся от ДВС, сжигающих топливо. Для руления лайнеры будут оснащены электрическими мотор-колесами. Как альтернатива — скоростные беспилотные электротягачи, которые смогут быстро доставлять самолеты от перрона к ВПП и наоборот.

Статья «Вверх на электричестве» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№1, Январь 2018).

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.

Гибридных проектов в мире тоже уже немало, однако нас в первую очередь интересует Россия. Работы по электросамолету, в частности с гибридной схемой, велись в разных научных институтах авиационного профиля — таких, как ЦАГИ или ЦИАМ. Сегодня эти и некоторые другие учреждения объединены (с 2014 года) под эгидой Научно-исследовательского центра «Институт имени Н. Е. Жуковского», призванного стать единым мощным «мозговым трестом» отрасли. Задача комплексирования в рамках центра всех работ по электроавиации возложена на Сергея Гальперина, которого мы уже цитировали в начале статьи.


Эскиз одного из вариантов российского регионального самолета с гибридной силовой установкой (ГТД — электрогенератор — электромотор)

1. Вспомогательная силовая установка на топливных элементах
  • Водородные топливные элементы
  • Турбокомпрессор для обеспечения высотности
2. Турбовальный газотрубный двигатель
  • Для вращения генератора
  • Вспомогательное или основное энергопитание
3. Электрогенератор
4. Система передачи энергии
5. Аккумуляторные батареи
  • Буфер энергии
  • Вспомогательное или основное энергообеспечение
6. Электродвигатель
Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий