Под крылом гром-птицы. Как долго придется ждать эры электрической авиации

2019-07-11 14:33:12

675 0
Под крылом гром-птицы. Как долго придется ждать эры электрической авиации

Фото: Eviation

Автомобили массово переходят на электричество, на воду сходят электрифицированные корабли, а что насчет самолетов? Авиация тоже начинает предпринимать шаги в этом направлении. Что это за шаги, и когда электросамолеты станут обычным явлением, рассказывается в материале New Atlas

Какие поездки по плечу электрическому самолету с запасом хода в 1000 км? Например, перелет из Лондона в Париж израсходует часть заряда, а вояж из Парижа в Барселону – целиком. После подзарядки в каталонской столице можно отправиться в Лиссабон в Португалии или во Флоренцию в Италии, если вдруг захочется. Такие путешествия без вредных выбросов – просто мечта для экологов. И именно на такие маршруты (с точки зрения расстояний, а не пунктов назначения) нацелены производители электрических самолетов, готовящиеся к испытательным полетам в ближайшие несколько лет.

Электрификация открывает разные возможности для авиаперелетов.  Гибридные самолеты могут повысить экологичность существующих маршрутов, а полностью электрические летающие такси – и вовсе создать совершенно новые. Но для вышеупомянутых путешествий пригодится несколько иной транспорт. Такие полеты смогут совершать полностью электрические самолеты. И возможно, что произойдет это уже в следующем 10-летии.

Кто такая Элис

На недавнем Международном авиакосмическом салоне Париж-Ле-Бурже особое внимание привлек небольшой прототип – 9-местный электросамолет Alice, разработанный израильским стартапом Eviation и предназначенный для перелетов на дистанции примерно в 1000 км. Молодая компания надеется, что вскоре летательный аппарат с нулевым уровнем выброса и крейсерской скоростью 240 узлов (445 км/ч) сможет обслуживать региональные маршруты.

Эти надежды небезосновательны. Среди толпы гостей авиасалона нашелся первый покупатель. Cape Air – крупнейшая независимая региональная авиакомпания в США – обязалась приобрести неопределенное количество самолетов Alice, поскольку стремится уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Компания считает, что подобные аппараты будут играть большую роль в предстоящие десять лет. По словам ее вице-президента по связям с общественностью Триш Лорино, "электрические самолеты станут нормой к 2030 году или послужат основой для дальнейшего развития отрасли ".

Подобного мнения придерживается и доктор Джейк Уайтхед – научный сотрудник и специалист по транспорту в австралийском Университете Квинсленда. По его мнению, к концу следующего десятилетия электросамолеты будут использоваться на коротких малозагруженных маршрутах.

Alice еще не прошел испытания или сертификацию, и, по словам Лорино, интеграция самолета в парк авиакомпании займет не менее четырех-пяти лет. Eviation уверяет, что первые испытательные полеты Alice должны начаться в США в конце этого года. Тем временем стартап уже ведет переговоры с "несколькими странами и организациями, которые заинтересованы в том, чтобы включить Alice в свои флоты".

Сколько бы времени ни понадобилось Alice, чтобы встать в строй, похоже, этот электросамолет недолго будет единственным. По данным консалтинговой фирмы Roland Berger, в середине прошлого года в мире насчитывалось около 100 различных программ по разработке подобных транспортных средств. К маю 2019-го их число возросло до 170, а до конца года может достичь 200.

Оковы технологий

Впрочем, сколько бы электросамолетов ни поднялось в воздух, эксперты полагают: использоваться они будут преимущественно на дистанциях до 1000 км. Это тесно связано с ограничениями современных технологий. Если говорить точнее, то с тем, сколько энергии способны хранить аккумуляторы, оставаясь при этом достаточно легкими, чтобы подниматься в воздух и перемещаться на значительные расстояния. В настоящее время емкость батарей выглядит бледно по сравнению с тем, что может предложить обычное авиационное топливо.

"Основное препятствие для полностью электрического самолета – аккумуляторная технология, – говорит Никхиль Сачдева из консалтинговой компании Roland Berger. – Батареи должны располагать большей емкостью, нести больше энергии на килограмм. Сегодня у самых передовых батарей этот показатель колеблется от 250 до 300 Вт·ч/кг, тогда как у реактивного топлива он достигает отметки около 12 000 Вт·ч/кг".

В то время как многие терпеливо ждут развития технологии и открытия новых возможностей, другие не мешкают. Среди последних оказалась канадская компания Harbor Air – крупнейший оператор гидросамолетов в Северной Америке, который обслуживает 12 маршрутов на северо-западном побережье Тихого океана, перевозя около 400 000 пассажиров в год.

В марте она обязалась стать первой в мире полностью электрической авиакомпанией. Это означает, что в ближайшие годы Harbor Air начнет оснащать свои самолеты электрическими силовыми установками. Первой ласточкой станет de Havilland Canada DHC-2 Beaver. Уже в нынешнем году этот 6-местный самолет должен пройти испытания с электрической двигательной установкой.

"Мы верим, что электрификация и экологические методы ведения бизнеса – это путь будущего, в настоящее время технологии не соответствуют современным требованиям мировой авиации и индустрии туризма, – считает президент Harbor Air Рэнди Райт. – Но уникальное положение Harbor Air – размер наших самолетов и время полетов по нашим прибрежным маршрутам – позволяет использовать те наработки, что существуют сегодня. Мы считаем, что к 2030 году это станет стандартом путешествий на гидросамолетах".

Движущей силой амбиций Harbour Air и Eviation в буквальном смысле служит австралийская компания MagniX. Она разрабатывает электродвигатели, которые обе компании выбрали для своих самолетов. По словам Роя Ганзарски, генерального директора MagniX, основные технические проблемы, связанные с электрической силовой установкой, заключаются в том, чтобы подавать достаточную мощность в двигатель, который может обойтись без сложного охлаждающего оборудования и коробки передач и, следовательно, способен путешествовать налегке.

"MagniX смогла решить все три задачи, так что мотор magni500 выдает 750 л. с. (560 кВт) и крутящий момент более 2800 Нм при весе менее 136 кг, достигая 1900 оборотов в минуту, обеспечивает прямой привод к воздушному винту и использует систему жидкостного охлаждения с замкнутым контуром, которая одновременно охлаждает двигатель и инвертор", – хвалится Ганзарски.

Чистый полет

Итак, если электрические самолеты начнут играть ту роль, которую представляют себе Eviation, Harbour Air и другие, как это отразится на окружающей среде? Может показаться, что полеты на короткие расстояния совершаются не так уж часто, но на самом деле примерно половина рейсов, совершаемых ежедневно по всему миру, укладывается в дистанцию менее 1000 км. По словам Уайтхеда, "это, вероятно, предел для чисто электрических самолетов, пока не произойдет скачок в технологии батарей".

Общие выбросы от авиационной отрасли составляют около 2-3% – страна с таким количеством выбросов попала бы в топ-10 мировых эмитентов. Но ожидается, что в ближайшие десятилетия этот показатель значительно возрастет. По прогнозам ЕС, выбросы в 2020 году будут примерно на 70% выше, чем в 2005-м. Между тем, Международная организация гражданской авиации предрекает, что к 2050 году выбросы увеличатся на астрономические 300-700%.

Что в свете этого способны предложить малые самолеты, работающие на электричестве? Перевозить такое же количество пассажиров, как традиционные самолеты, им не по силам. Так что их непосредственное влияние будет ограничено, но с течением времени технологические достижения могут изменить эту ситуацию. Вместе с гибридными авиалайнерами и летающими такси они в состоянии помочь вытеснить более грязные виды транспорта. И, конечно, все не упирается только в технологии. Важную роль сыграют и регуляторы.  

"Мы подсчитали, что с развитием востребованных рынком гибридных и полностью электрических самолетов, подкрепленным эффективными усовершенствованиями в управлении воздушным движением и дизайне самолетов, доля выбросов СО2 в отрасли может снизиться до 5%, – говорит Сачдева. – А при мощной регуляторной поддержке внедрения электрических самолетов к 2050 году доля может остаться на уровне около 2%, даже если другие отрасли станут более экологичными. Таким образом, электрические самолеты способны оказать значительное влияние, но до этого многое еще должно произойти".

Некоторые страны уже вступают в эру электрической авиации. Например, Норвегия и Швеция пообещали, что у них к 2040-му году все полеты на короткие дистанции будут осуществляться на электротяге. Над созданием электросамолетов трудятся не только амбициозные стартапы, но и гиганты отрасли. Например, EasyJet разрабатывает самолет "на батарейках", который сможет летать на 500 км. На 2022 год у Airbus намечены испытания гибридного воздушного судна. Таким образом, эта зарождающаяся пока отрасль определенно имеет потенциал.

По словам Уайтхеда, не до конца ясно, как быстро производство электрических самолетов развернется на широкую ногу, но "безусловно, следует ожидать, что они распространятся в следующие 20–30 лет и станут важным компонентом сокращения глобальных выбросов парниковых газов".

По материалам New Atlas

Loading...