Электрический МС-21: возможен ли российский прорыв?
Электрические самолеты очень далеки от того, чтобы потеснить своих собратьев. Так будет не всегда.
С миру по нитке
Не секрет, что человек — главный виновник глобального потепления. Альтернативные точки зрения тоже есть, но они, скажем прямо, имеют куда меньше сторонников в научном мире. Один из вариантов того, как улучшить ситуацию — перевести транспорт на «зеленые» рельсы. В мире автомобилей такая революция уже произошла. Вспомнить хотя бы столь нелюбимую многими (почему — доподлинно неизвестно) «Теслу». По итогам продаж 2017 года в странах Европы реализовалось шестнадцать тысяч Tesla Model S: это выше показателей моделей таких премиальных брендов Mercedes-Benz и Audi. А в третьем квартале 2018 года Tesla произвела 53 тысячи автомобилей Tesla Model 3, впервые за два года получив прибыль. Замечательный результат, нужно отметить.
Впрочем, мы немного отошли от темы. Не секрет, что «Боинг» и «Аэробус» — ведущие мировые самолетостроители — делают все, чтобы их модели стали экономичней. Так, например, новый Boeing 737 MAX должен расходовать на шестнадцать процентов меньше топлива, чем Airbus A320, и на четыре процента меньше, чем новые Airbus A320neo. Но даже в этом случае самолет нельзя назвать «зеленым»: тут, скорее просто требования рынка. Ведь чем дешевле машина в эксплуатации, тем больше шансов, что ее купят.
Электрические самолеты не дошли до того уровня, чтобы стать востребованными авиалайнерами, хотя история электро-самолетов намного длинней, чем может показаться на первый взгляд. Построенный на базе планера Brditschka HB-3 электрический летальный аппарат Militky MB-E1 взмыл в небо еще в 1973-м. Не сказать, что это породило своего рода «бум»: вопросы, связанные с экологией, тогда не стояли так остро. Первым же коммерческим серийным электрическим летательным аппаратом считают маленький итальянский Alisport Silent Club, созданный в 90-е. Это так называемый мотопланер: большую часть расстояния он преодолевал без использования двигателя.
Китай рвется вперед
Настоящая революция произошла позже, в 2000-е. И связана она, как это ни странно, с КНР. К тому времени в экспериментальных и научно-исследовательских целях активно использовали такие самолеты как Швейцарский «Solar Impulse 2». Напомним, что в 2015-2016 годах он облетел вокруг света, используя лишь солнечную энергию. Но именно Китай дал рынку то, что ему было нужно: дешевый зеленый самолет. Если быть точнее, то моделей несколько. Еще в 2015 году китайцы сдали в эксплуатацию первый, созданный в Поднебесной пилотируемый электросамолет — теперь уже довольно известный RX1E. Это маленький однодвигательный летательный аппарат спортивного типа. Самолет может поднять груз массой в 480 кг, а максимальная скорость полета составляет 120-150 км/ч. Полностью зарядить RX1E можно за 40 минут. Его цена весьма умеренная, по меркам мира авиации — примерно 160 тысяч долларов США.
А в 2017 году Китай успешно испытал новую версию RX1E, оснащенную электродвигателем на водородных топливных элементах мощностью до 20 киловатт. Была продемонстрирована стабильная работа всех систем даже при температуре воздуха –20 градусов Цельсия. Нужно полагать, это только начало долгого китайского пути, на котором будут как головокружительные успехи, так и серьезные разочарования.
Шаги в сторону экологически чистой авиации предпринимает не только Китай. В 2018 году также стало известно, что австралийская компания Diamond Aircraft Industries при сотрудничестве с Siemens впервые подняла в воздух «зеленую» версию четырехместного одномоторного поршневого самолета DA40. Конструкторы убрали поршневой двигатель и установили вместо него дизель-генератор мощностью 110 киловатт, подзаряжающий аккумуляторные батареи. «Это первый серийно-гибридный электрический самолет в мире с двумя пропеллерами свободного хода и одним двигателем внутреннего сгорания. Распределенная двигательная архитектура открывает совершенно новые возможности для разработки высокоэффективных самолетов», — заявили в Siemens.
Большая авиация — большие трудности
Построить маленький электрический самолет и «зеленый» авиалайнер, который бы смог перевезти сотню пассажиров — задачи принципиально разные. Существующие батареи чересчур массивны, а также имеют недостаточную емкость, чтобы эффективно решать столь сложные задачи. Эксперты подсчитали, что для самолета вместимостью 150 человек нужно будет примерно 40 тонн аккумуляторов и смежной аппаратуры. Это почти вдвое больше массы топлива на борту самолета Boeing 737-300.
Поэтому вопросы такого характера европейцы из Airbus решают постепенно. Существует, например, программа E-Fan X, призванная поднять в небо в 2020-е годы гибридный авиалайнер, выполненный на базе BAe 146. Машина получит один опытный электродвигатель, мощностью 2 МВт. Всего BAe 146 имеет четыре турбовентиляторных реактивных двигателя. Потом, возможно, самолет оснастят еще одним электрическим двигателем в целях испытаний и лишь после этого (в случае успешных тестов) можно ожидать появления на рынке чего-то похожего.
Еще более неоднозначно смотрятся российские разработки. Их, по сути, не так-то и много. В декабре прошлого года СМИ писали о том, что эксперты компании «Росавиаконсорциум» завершили концептуальное проектирование авиалайнера FreeJet, одной из особенностей которого стал эллиптический фюзеляж, что, в теории, должно позволить взять на борт больше грузов и пассажиров. Согласно концепции, применение четырех перспективных двигателей российского производства ПД-14 привело к избытку тяги, что позволило создать «более электрический самолет».
Совершенно очевидно, что на фоне трудностей того же МС-21 — флагманского проекта российского авиастроя — ожидать появления в обозримом будущем крупного эко-лайнера смысла нет. Более реалистичным для российских авиастроителей можно назвать китайский вариант: продвижение на рынке небольших одномоторных электрических самолетов. Звучит это, конечно, не так эффектно как очередной мега-проект на миллиард долларов, который может уйти в никуда.
С миру по нитке
Не секрет, что человек — главный виновник глобального потепления. Альтернативные точки зрения тоже есть, но они, скажем прямо, имеют куда меньше сторонников в научном мире. Один из вариантов того, как улучшить ситуацию — перевести транспорт на «зеленые» рельсы. В мире автомобилей такая революция уже произошла. Вспомнить хотя бы столь нелюбимую многими (почему — доподлинно неизвестно) «Теслу». По итогам продаж 2017 года в странах Европы реализовалось шестнадцать тысяч Tesla Model S: это выше показателей моделей таких премиальных брендов Mercedes-Benz и Audi. А в третьем квартале 2018 года Tesla произвела 53 тысячи автомобилей Tesla Model 3, впервые за два года получив прибыль. Замечательный результат, нужно отметить.
Впрочем, мы немного отошли от темы. Не секрет, что «Боинг» и «Аэробус» — ведущие мировые самолетостроители — делают все, чтобы их модели стали экономичней. Так, например, новый Boeing 737 MAX должен расходовать на шестнадцать процентов меньше топлива, чем Airbus A320, и на четыре процента меньше, чем новые Airbus A320neo. Но даже в этом случае самолет нельзя назвать «зеленым»: тут, скорее просто требования рынка. Ведь чем дешевле машина в эксплуатации, тем больше шансов, что ее купят.
Электрические самолеты не дошли до того уровня, чтобы стать востребованными авиалайнерами, хотя история электро-самолетов намного длинней, чем может показаться на первый взгляд. Построенный на базе планера Brditschka HB-3 электрический летальный аппарат Militky MB-E1 взмыл в небо еще в 1973-м. Не сказать, что это породило своего рода «бум»: вопросы, связанные с экологией, тогда не стояли так остро. Первым же коммерческим серийным электрическим летательным аппаратом считают маленький итальянский Alisport Silent Club, созданный в 90-е. Это так называемый мотопланер: большую часть расстояния он преодолевал без использования двигателя.
Китай рвется вперед
Настоящая революция произошла позже, в 2000-е. И связана она, как это ни странно, с КНР. К тому времени в экспериментальных и научно-исследовательских целях активно использовали такие самолеты как Швейцарский «Solar Impulse 2». Напомним, что в 2015-2016 годах он облетел вокруг света, используя лишь солнечную энергию. Но именно Китай дал рынку то, что ему было нужно: дешевый зеленый самолет. Если быть точнее, то моделей несколько. Еще в 2015 году китайцы сдали в эксплуатацию первый, созданный в Поднебесной пилотируемый электросамолет — теперь уже довольно известный RX1E. Это маленький однодвигательный летательный аппарат спортивного типа. Самолет может поднять груз массой в 480 кг, а максимальная скорость полета составляет 120-150 км/ч. Полностью зарядить RX1E можно за 40 минут. Его цена весьма умеренная, по меркам мира авиации — примерно 160 тысяч долларов США.
А в 2017 году Китай успешно испытал новую версию RX1E, оснащенную электродвигателем на водородных топливных элементах мощностью до 20 киловатт. Была продемонстрирована стабильная работа всех систем даже при температуре воздуха –20 градусов Цельсия. Нужно полагать, это только начало долгого китайского пути, на котором будут как головокружительные успехи, так и серьезные разочарования.
Шаги в сторону экологически чистой авиации предпринимает не только Китай. В 2018 году также стало известно, что австралийская компания Diamond Aircraft Industries при сотрудничестве с Siemens впервые подняла в воздух «зеленую» версию четырехместного одномоторного поршневого самолета DA40. Конструкторы убрали поршневой двигатель и установили вместо него дизель-генератор мощностью 110 киловатт, подзаряжающий аккумуляторные батареи. «Это первый серийно-гибридный электрический самолет в мире с двумя пропеллерами свободного хода и одним двигателем внутреннего сгорания. Распределенная двигательная архитектура открывает совершенно новые возможности для разработки высокоэффективных самолетов», — заявили в Siemens.
Большая авиация — большие трудности
Построить маленький электрический самолет и «зеленый» авиалайнер, который бы смог перевезти сотню пассажиров — задачи принципиально разные. Существующие батареи чересчур массивны, а также имеют недостаточную емкость, чтобы эффективно решать столь сложные задачи. Эксперты подсчитали, что для самолета вместимостью 150 человек нужно будет примерно 40 тонн аккумуляторов и смежной аппаратуры. Это почти вдвое больше массы топлива на борту самолета Boeing 737-300.
Поэтому вопросы такого характера европейцы из Airbus решают постепенно. Существует, например, программа E-Fan X, призванная поднять в небо в 2020-е годы гибридный авиалайнер, выполненный на базе BAe 146. Машина получит один опытный электродвигатель, мощностью 2 МВт. Всего BAe 146 имеет четыре турбовентиляторных реактивных двигателя. Потом, возможно, самолет оснастят еще одним электрическим двигателем в целях испытаний и лишь после этого (в случае успешных тестов) можно ожидать появления на рынке чего-то похожего.
Еще более неоднозначно смотрятся российские разработки. Их, по сути, не так-то и много. В декабре прошлого года СМИ писали о том, что эксперты компании «Росавиаконсорциум» завершили концептуальное проектирование авиалайнера FreeJet, одной из особенностей которого стал эллиптический фюзеляж, что, в теории, должно позволить взять на борт больше грузов и пассажиров. Согласно концепции, применение четырех перспективных двигателей российского производства ПД-14 привело к избытку тяги, что позволило создать «более электрический самолет».
Совершенно очевидно, что на фоне трудностей того же МС-21 — флагманского проекта российского авиастроя — ожидать появления в обозримом будущем крупного эко-лайнера смысла нет. Более реалистичным для российских авиастроителей можно назвать китайский вариант: продвижение на рынке небольших одномоторных электрических самолетов. Звучит это, конечно, не так эффектно как очередной мега-проект на миллиард долларов, который может уйти в никуда.
- Илья Легат
- https://aeronautica.online
Информация