На прошлой неделе самолет под маркой Airbus взлетел в небо над Фарнборо, Англия. Но для зрителей на ежегодной международной выставке в Фарнборо чего-то не хватало: звук.
Это объясняется тем, что демонстрируемый самолет представлял собой прототип Airbus Group, полностью электрический E-Fan 2.0. Запланированный, чтобы поступить в продажу в конце 2017 года, жутко тихий двухместный автомобиль - первый шаг в дорожной карте альтернативного топлива компании. По словам главного технолога Джина Ботти, разработка E-Fan и последующих моделей должна привести к созданию коммерческого прототипа на 80 или 90 пассажиров примерно к 2030 году.
Когда E-Fan 2.0 появится на рынке, он будет использоваться в основном для обучения пилотов. 500-килограммовый самолет приводится в движение парой 30-киловаттных электродвигателей, которые работают вместе, чтобы приводить в действие два канальных вентилятора, прикрепленных к корпусу за кабиной. Эта электрическая трансмиссия может развивать скорость до 124 миль в час с крейсерской скоростью 99 миль в час. Третий двигатель меньшего размера, прикрепленный к переднему шасси, позволяет самолету разгоняться до 37 миль в час во время руления и посадки. Выбросы CO 2, конечно, равны нулю.
Как указывает Ботти, наиболее важной частью головоломки является батарея. Здесь плотность мощности является ключевой. «Это не похоже на автомобиль, где вы можете получить 1, 2 или 1, 5 киловатта на килограмм [грамма] и заставить автомобиль работать на нормальном расстоянии», - говорит он. «Проблема, которую мы имеем в аэронавтике, это гравитация; вам нужно получить от 7 до 10 киловатт на килограмм ».
Аэробус сотрудничал с корейской компанией Kokam по аккумуляторам для текущей итерации E-Fan, хотя они еще не остановились на батарее для окончательной версии. Блок питания состоит из 120 литий-ионных полимерных элементов, заправленных в крылья. Вместе батареи работают от 45 до 60 минут с 15-минутным запасом; они могут быть перезаряжены в течение часа. Airbus также разрабатывает механизм быстрой замены, чтобы можно было легко заменять ячейки на асфальте между рейсами. Также имеется резервная батарея на случай аварийной посадки.
Примерно через год после дебюта E-Fan 2.0 Airbus планирует выпустить четырехместную версию E-Fan 4.0. Чтобы увеличить его возможное время полета до трех часов, инженеры добавят двигатель, который будет функционировать так же, как и гибридный автомобиль, за исключением того, что этот двигатель никогда не будет использоваться в качестве средства приведения в движение. Когда уровень заряда батареи опустится ниже определенного уровня, двигатель включится и начнет вращать генератор, который, в свою очередь, будет подавать питание на аккумуляторные блоки.
Окончательный вариант полностью электрического E-Fan будет сидеть рядом с пилотом и пассажиром. (Предоставлено Airbus Group) Но Airbus, наиболее известный своими коммерческими авиалайнерами, не планирует делать бизнес из этих относительно крошечных самолетов. Ценники еще не были добавлены к двух- и четырехместным автомобилям. «Мы делаем все это, чтобы учиться и расширяться», - говорит Ботти. «Целью здесь является разработка технологии для [создания] регионального самолета, вместимостью от 80 до 90 мест». Небольшие суда, такие как E-Fan 2.0 и 4.0, будут под торговой маркой Voltair, недавно образованной дочерняя компания Airbus Group.
Большие самолеты будут построены на гибридной платформе под названием E-Thrust. Разработанная в сотрудничестве с EADS Innovation Works (научно-исследовательским отделом Европейского аэрокосмического консорциума) и Rolls-Royce, эта трансмиссия будет использовать свой газотурбинный двигатель для дополнительной тяги во время взлета в дополнение к подаче питания на батареи, пока самолет крейсерская.
Вся эта работа вписывается в более масштабные усилия, предпринятые Европейской комиссией в 2011 году под названием Flightpath 2050. Две из основных целей программы состоят в том, чтобы сократить выбросы CO 2 от воздушных судов на 75 процентов и снизить их шум на 65 процентов - и все это к 2050 году В то время как Airbus не делится конкретными прогнозами по эффективности своих гибридов в настоящее время, такие устройства, как E-Fan 4.0, должны легко достигать этих целей, поскольку они сжигают топливо только в течение части полета, а электродвигатели практически бесшумны по сравнению с к газовым двигателям. Но, по словам Ботти, гибридного полета может быть недостаточно, чтобы уменьшить площадь более крупных коммерческих авиалайнеров на 350 пассажиров. «Мы думаем, что будущее потребует биотоплива вместо электричества», - говорит он.
Это не значит, что более крупным самолетам здесь тоже нечего получить. Ботти говорит, что то, что было изучено во время разработки этих электрических и гибридных систем, может распространиться на обычные самолеты. Например, повышение эффективности батареи может привести к более разумному использованию энергии или появлению новых источников питания для шасси.
