Источник: Rolls-Royce
Компания Rolls-Royce заявила, что собирается создать самый быстрый электросамолет в мире. Реализовать этот проект она будет не сама, а вместе с несколькими партнерами, которые будут присоединяться к работе на разных этапах работы.
В итоге планируется создать самолет, работающий на электричестве, который способен достичь скорости в 480 км/ч. Предыдущий рекорд принадлежит Siemens, компания создала собственный летательный аппарат с электромоторами, который смог набрать скорость в 338 км/ч. Siemens построила свой летательный аппарат Extra 330LE на базе турбовинтового акробатического самолета.
Разработка электросамолета ведется в рамках программы Accelerating the Electrification of Flight (ACCEL), которой придерживается Rolls-Royce. Программа частично финансируется правительством Великобритании, частично — за счет средств компаний-участниц. В ACCEL работают специалисты, которые ответственны в той либо иной мере за развитие Formula E — программы создания скоростных электромобилей.
На самолет будет установлена батарея с 6 тыс. ячеек. Компания утверждает, что это самая высокая плотность размещения батареек в батарее, установленной на летательном аппарате. Она позволяет обеспечить 750В и 750 кВт, чего вполне достаточно для 250 домохозяйств. Электросамолет получит специальную систему охлаждения, которая поможет летательному аппарату справиться с нагреванием различных элементов.
По словам разработчиков, самое сложное — как раз не разработка батареи с высокой емкостью и плотностью размещения компонентов, а создание соответствующей системы охлаждения (активной). Самолет будет приводиться в движение тремя электромоторами 750R от YASA. Пропеллер одного двигателя работает в режиме 2400 оборотов в минуту.
Летательный аппарат оснастят сенсорами, которые будут снимать характеристики 20 тысяч точек электросамолета. Таким образом, участники проекта получат массу полезной информации, которая поможет в дальнейшем проектировать схожие системы.
Проект не является коммерческим, а служит для демонстрации возможностей электромоторов и транспортных средств, работающих на электричестве. Первый полет предполагается совершить в 2020 году.
Конечно, это не единственный электросамолет в мире. Так, в Великобритании разрабатывают еще один скоростной летательный аппарат такого рода, над которым трудятся представители Ноттингемского университета и стартапа Air Race E. Он также увидит небо в 2020 году.
Но самым известным, хотя и тихоходным, электросамолетом является Solar Impulse 2. Размах его крыльев составляет 72 метра, масса достигает 2,3 тоны. Энергию он получает от солнечных батарей, размещенных на крыльях (отсюда такой размах) и корпусе. Общее количество фотоэлементов достигает 17248. Его скорость невелика — от 50 до 140 км/ч, но никто и не собирался делать его скоростным.
На этом самолете два пилота совершили кругосветное путешествие, пройдя общее расстояние в 40000 км. Началось все 9 марта 2015 года, самым сложным участком пути стали 8000 км, это был перелет через Тихий океан из китайского Нанкина на американские Гавайи. Здесь, на Гавайях, самолет провел несколько месяцев, поскольку его батареи вышли из строя. И только потом состоялся второй этап перелета, после чего самолет приземлился у залива Сан-Франциско. Пилоты, несмотря на сложность перелета, были здоровы и довольны рекордом.
Разработчики летательных аппаратов на электричестве стремятся доказать, что использовать альтернативные источники энергии, кроме горючих веществ, можно и нужно. Всего несколько лет назад это считалось бредовой фантазией, но, как видим, все больше компаний и частных лиц занимаются новыми проектами. Да, расстояние, которое способны покрыть электросамолеты (кроме Solar Impulse) невелико, но некогда и электромобили имели очень небольшой запас хода. Сейчас электросамолеты и гибридные версии летательных аппаратов становятся все более совершенными и «дальнобойными». Возможно, через несколько лет некоторые из них смогут эксплуатироваться в качестве коммерческого транспорта.
Комментарии (19)
GiperBober
05.01.2019 16:47Тэээкс… Почему-то не указан тип батарей, предположу, что речь идёт о банальных литий-ионках. При плотности даже в 250 Вт на килограмм 750 кВт*ч батарейка (кстати, а чего в статье указана батарейка в 750 кВт, а не кВт*ч? Это как бы очень разные цифры… И для электросамолёта абсолютно критичным является как раз ёмкость, а не мощность батареи), ну ладно, раз уж пошли догадки, то пусть будет 750 кВт*ч и весом порядка 3,5 тонн — с учётом обвязки батареи. Предположив даже лёгкий кузов и 4-6 местность, взлётный вес будет в районе 5 тонн. Для самолётов подобной массы расход топлива будет в районе 200 кг/ч полёта на скорости ~350-400км/ч, предполагая высокое аэродинамическое качество и хорошие двигатели. Предполагая КПД авиадвигателя в 40%, получаем 80 кг/ч реального расхода топлива, переводим в электричество с 90% КПД, получаем ~1000 требуемых кВт*ч на час полёта (1 кг топлива это 11,4 кВт*ч). Учитывая взлётный режим и запас на приземление, такой самолёт теоретически сможет летать примерно на 200-250км.
Не, будущее электроавиации либо за топливными элементами, либо за воздушными аккумуляторами (аккумуляторами, которые берут энергию из окисления электролита, и соответственно, часть энергии берут из воздуха, таким образом существенно повышая плотность запасаемой энергии на килограмм батарей). Есть и гораздо более простые способы получения углеродно-нейтральных самолётов, но они будут не электрическими…Imbecile
05.01.2019 17:30По ссылке на сайте Роллс-Ройс именно 750 кВт мощности, но не ёмкости. И заявленное расстояние — 200 миль (Лондон-Париж).
striver
05.01.2019 18:07Есть и гораздо более простые способы получения углеродно-нейтральных самолётов, но они будут не электрическими…
Например?GiperBober
06.01.2019 18:23+1Биотопливо. Биодизель (вполне применим для винтовых легких самолётов) или биокеросин. Вырастили, потребили углерод из атмосферы, сделали топливо, сожгли в самолёте — пресловутая углеродная нейтральность получена. Причём без особых переделок существующих самолётов, даже дальнемагистральных авиалайнеров, возможно, понадобится небольшая адаптация двигателей, если характеристики топлива будут как-то отличаться.
minusnaminus
05.01.2019 20:54Не, будущее электроавиации либо за топливными элементами, либо за воздушными аккумуляторами (аккумуляторами, которые берут энергию из окисления электролита, и соответственно, часть энергии берут из воздуха, таким образом существенно повышая плотность запасаемой энергии на килограмм батарей). Есть и гораздо более простые способы получения углеродно-нейтральных самолётов, но они будут не электрическими…
Будущее электроавиации зависит от того, найдет ли она свою нишу. Любой самолет на химическом топливе будет летать дальше, чем самолет на электрическом питании, при равном весе топлива к батареям. Но с другой стороны, электросамолет может оказаться намного удобнее в эксплуатации, и его будут использовать там, где обычные кукурузники избыточны. Перелеты на очень короткие дистанции с очень небольших аэродромов, с минимумом технического обслуживания. Если же нет, то быть им только там, где «зеленая» тема в большом почете.
Diordna
07.01.2019 13:051 кг топлива это 11,4 кВт*
кВт/ч вы хотели сказать?
У топ.элементов больше перспектив если победить недостатки как быстрое отравление катализаторов, срок слубы мембран работа при высоких т.
ru.m.wikipedia.org/wiki/Топливный_элемент#Проблемы_топливных_элементов
Kodath
08.01.2019 11:33А почему Вы расчеты для какого-то «лайнера» делаете? Пишут, что хотят создать самый быстрый электросамолет. Siemens построила свой летательный аппарат Extra 330LE на базе турбовинтового акробатического самолета. Я думаю и Rolls-Royce возьмет для прототипа акробатический самолет.
striver
05.01.2019 18:04-1По словам разработчиков, самое сложное — как раз не разработка батареи с высокой емкостью и плотностью размещения компонентов, а создание соответствующей системы охлаждения (активной).
Ага, поэтому они очень плотно упаковали батарейки, и в итоге их сложно охлаждать.
Батарейки. Часом не Панасоник поставщик?
AntonSor
05.01.2019 20:09-2Вообще странно, что возникла проблема именно охлаждения батарей. За бортом минус 60. И вместо того, чтобы сводить их в одном месте, можно же распихать их внутрь крыла, например. Как и обычные баки с топливом. Там больше места.
minusnaminus
05.01.2019 20:42Минус 60 бывает только очень высоко, в стратосфере, туда ещё не один самолет не забирался :) Но все равно, он достаточно холодный. Однако, им вряд ли возможно обдувать батареи, двигатели и прочие компоненты напрямую — могут обледенеть или же просто намокнуть. И скорее всего, проблема просто в плотности батареи. Её при любых раскладах трудно охлаждать.
Баки в крыльях устанавливают не только потому что там место есть — там оптимальное место по центровке, плюс, снижается общая нагрузка на крылья — проще иметь нагрузку по всему крылу, чем иметь её всю в точке крепления крыла к фюзеляжу. Из-за эффекта рычага расположение каждого конкретного килограмма влияет на конструкцию по разному. Тут же, скорее всего, батареи не засунули в крылья лишь потому что крылья короткие и тонкие. Это же небольшой самолет для рекорда.Vkuvaev
06.01.2019 01:44+1Если верить словам пилотов, то зимой -60 на круизной высоте пассажирских авиалайнеров вполне достижимо
anonymous
06.01.2019 18:32Пилотажных турбовинтовых экстр если что не существует, там обычный поршневой AEIO-540 или 580.
Gozdi
Сименс не из вакуума свой самолет сделал, а вошел в партнерство с Pipistrel. На их базе и разработках https://ecotechnica.com.ua/transport/2976-legkij-elektrosamolet-pipistrel-alpha-electro-postupil-v-prodazhu-v-kanade.html
shadson
К сожалению, с самолётом Siemens/Magnus закончилось все (пока?) очень печально:
Инфо в новостях
Предварительный отчет об инциденте.
Вроде бы, «According to the resolution of the Hungarian authorities released end of September, Siemens is not liable for the accident and our systems have worked without any failures during the flight», но посмотреть финальный отчет негде — если проблема не в электронике и не электромоторе (что было явно our systems), то остаются батареи и человеческий фактор…
Пока самолёт «наякорили на земле», но будем надеяться, он еще взлетит.
xfaetas
Электрический Pipistrel вполне себе нормально продаётся, так что проблема была явно не в электрике.