Электрические самолеты
- Pipistrel Taurus Electro G2 Как и многие другие производители, Pipistrel утверждает, что именно их двухместный электромотопланер — единственный подобный на рынке. Занимательным конструктивным ответом Taurus Electro G2 есть убирающийся в особую нишу пропеллер (он нужен лишь для посадки и взлёта)
Yuneec International E430 Yuneec International E430 (2009) — китайский пионер в деле серийного производства электросамолетов.
- Двухместная машина с большим взлетным весом 430 кг способна разгоняться до 150 км/ч (крейсерская скорость — 95 км/ч) и в стандартной комплектации может пролететь на одном заряде батарей порядка двух часов. Но, и время полной зарядки у Yuneec весьма маленькое — всего 4 часа, что оправдывает маленькую дальность полета
Электроглайдер-амфибия Одним из самых амбициозных проектов последних лет стал финский электроглайдер-амфибия FlyNano.
- 11 июня данный футуристический аппарат массой всего 70 кг (плюс пилот) совершил собственный первый полет и удачно приземлился на воду. Весьма интересно не только то, что FlyNano — это амфибия, вместе с тем то, что это второй в истории летательный аппарат с замкнутым контуром крыла (народное наименование — «кольцеплан»), что совершил независимый управляемый полет. Теоретически самолет развивает скорость до 140 км/ч и может подниматься на очень приличную высоту — до трех километров.
- Действительно, с учетом того, что пилот открыт всем ветрам, пилотировать FlyNano необходимо с опаской. Да и заряда батареи хватает только на 30 мин. полета
Pipistrel Panthera Electro Pipistrel Panthera Electro — электросамолет класса «люкс». Он еще не производится серийно, но начало выпуска намечено на 2013 год — в один момент с бензиновой версией.
- От топливного собрата электромодификация отличается практически полной бесшумностью и намного меньшей дальностью полета. В плане интерьера и дизайна самолеты однообразны
PC-Aero New Elektra One (ниже) и Elektra One от компании PC-Aero различаются тем, что поверхность крыльев новой модели покрыта солнечными батареями. Это увеличивает дальность полета с 500 до 1000 км — рекорд (до тех пор пока теоретический) для электросамолетов
- Arcus E Arcus E — представленный в сентябре 2010 года электромотопланер германской компании Schempp-Hirth Flugzeugbau GmbH, первый поступивший в серийное производство двухместный аппарат аналогичного типа. На сегодня Arcus считается одним из самый коммерчески успешных электрических летательных аппаратов. Не последнюю роль в этом играется продуманный дизайн
- Самолет на батарейках Еще в 2006 году эксперты компании Panasonic представили миру сверхлегкий самолет, приобретающий энергию от пальчиковых АА-батареек. Последних употреблялось 160 штук, и на них летательный аппарат массой 50 кг, ведомый 53-килограммовым пилотом, пролетел 391 м за 59 с, достигнув высоты 5 м. Конечно, данный проект преследовал только развлекательные и спортивные цели: та же несколько разработчиков ранее занималась рекордными мускулолетами
Вопреки заблуждению электросамолеты показались не день назад а также не десять лет назад. В то время, когда взлетел первый самолет братьев Райт, электромобили были очень распространены и удачно соперничали на дорогах со собственными бензиновыми собратьями. Конечно, мысль применения электродвигателя в авиации не имела возможности не появиться.
Еще задолго до братьев Райт, в первой половине 80-ых годов XIX века, французский воздухоплаватель Гастон Тиссандье установил на дирижабль собственной конструкции электродвигатель Siemens и совершил на оказавшемся воздушном корабле в полной мере успешный полет. Как раз Тиссандье считается сейчас пионером электрической авиации. С того времени электродвигатели использовались в дирижаблестроении много раз.
Большую популярность они взяли кроме этого в авиамоделизме, но до создания полноценного самолета дело дошло только во второй половине 70-ых годов двадцатого века.
Время опытов
Первым настоящим электрическим самолетом, вставшим в атмосферу с пилотом на борту, стал Mauro Solar Riser. Произошло это знаменательное событие 29 апреля 1979 года в Риверсайде (Калифорния). Инициатором создания самолета стал Ларри Мауро, обладатель маленькой компании «Сверхлегкие летательные аппараты».
Экспериментальная машина оказалась методом установки на биплан собственного производства «бошевского» электромотора мощностью 3,5 л. с. и 30-вольтового никель-кадмиевого аккумулятора, снятого с вертолета. Мауро не предусмотрел возможность зарядки самолета «от розетки»: при посадке самолет приобретал энергию от установленных на крыльях солнечных батарей.
Что весьма интересно, в полете Solar Riser подзаряжаться не имел возможности: устройство предполагало или расход энергии, или пополнение запаса на протяжении стоянки. Заряжался аккумулятор всего час, действительно, одной зарядки хватало на три-пять мин. полета. В собственный первый полет Mauro Solar Riser преодолел 800 м, достигнув большой высоты в 12 м. Сейчас историческая машина хранится в авиационном музее в Ошкоше.
Спустя несколько месяцев, в июне, опыт повторили англичане: самолет Solar-Powered Aircraft Developments Solar One Дэвида Уильямса по замыслу разработчика должен был преодолеть Ла-Манш. Британский самолет побил дальности и рекорд скорости американского предшественника, но нужных для исполнения поставленной задачи 32 км так и не достиг.
В первой половине 80-ых годов XX века первый электросамолет выстроили французы, в первой половине 80-ых годов XX века — немцы, причем у обеих конструкций солнечные батареи покрывали всю поверхность фюзеляжа и крыльев, подзаряжая аккумулятор в полете. Первый достиг длительности полета 5 часов 23 60 секунд, второй побил рекорд — 5 часов 41 60 секунд. Казалось, электросамолетам суждено громадное будущее.
Последовательность моделей показался в 1990-х, последовательность — в 2000-х, любая следующая выяснялась более идеальной, нежели прошлые, росли дальность полета, скорость, грузоподъемность. И серийное производство не вынудило себя продолжительно ожидать.
Электромотопланер — в серию!
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века итальянская компания Alisport отправилась на уникальный ход — оборудовала серийный планер Alisport Silent Club электромотором мощностью 17 л.с. и начала реализовывать его как электросамолет. Заряжался полученный мотопланер от розетки и хорошо летал без всякого мотора — последний был реально нужен только на протяжении взлета.
Годом позднее по такому же пути пошли немцы, выпустив на рынок электромотопланер Air Energy AE-1 Silent.
Действительно, первый полноценный электросамолет (а не модифицированный планер), заявленный как серийный, показался на рынке только в 2009 году — им стал китайский Yuneec International E430, 430-килограммовый, двухместный, с 54-сильным электромотором. Самолет заряжается от простой розетки за три-четыре часа и может пролететь порядка двух часов на одной зарядке. С момента демонстрации прототипа прошло три года, и многие другие компании представили собственные модели, но китайцы все-таки застолбили лидерство.
В 2012 году продажи Yuneec стартовали — и E430 стал первым в истории серийным электросамолетом.
2010-е годы пестрят числом появляющихся электросамолетов и мотопланеров. Кроме того Cessna заявила о том, что собирается выпустить в широкую продажу собственную культовую модель Cessna 172, переведенную на электричество. Среди серийных уже мотопланеров, дешёвых для клиента, возможно упомянуть Pipistrel Taurus Electro G2, Electravia ElectroLight 2 и большой двухместный планер Arcus E германской компании Schempp-Hirth Flugzeugbau.
Возможности самолетов
Но электромотопланер — это одно, а самолет — совсем второе. Более сложная механизация крыла, другие требования к вместительности и грузоподъёмности, вторая масса. Китайцы со своим Yuneec International E430, само собой разумеется, молодцы, но имеется ли у них соперники?
Само собой разумеется имеется. самые перспективные конструкции, уже представленные в виде прототипов и дающие слово в недалеком будущем показаться на рынке, — это германские разработки: New Elektra One компаний SolarWorld и PC-Aero, и замечательный четырехместный (!) Pipistrel Panthera Electro. Имеется еще заявка ElectraFlyer-X от американской Electric Aircraft Corporation, но она до тех пор пока находится на стадии разработки.
Представленный в апреле 2012 года Pipistrel Panthera прежде всего завлекает внешней дороговизной и красотой использованных материалов в отделке экстерьера и интерьера. Простая Panthera с бензиновым двигателем Lycoming IO-390 будет флагманской моделью компании. Крейсерская скорость 374 км/ч, 1200 кг большого взлетного веса, комфортные посадочные места, хороший «Роллс-Ройса» салон — Pipistrel уже взял множество предзаказов на собственный летный шедевр.
Но значительно более увлекательна электрическая версия Panthera Electro, кроме этого заявленная производителем. Конечно, мощность электродвигателя ниже, нежели у бензинового собрата, но совсем ненамного (145 кВт против 160), заявленная дальность полета — 400 км, даже больше чем нужно. На случай неожиданной разрядки предусмотрен парашютный спуск самолета.
New Elektra One, со своей стороны, ближе к мотопланеру, чем к самолету, но он занимателен большой площадью солнечных батарей, использованных в конструкции. Panthera Electro возможности подзарядки в воздухе не имеет, а вот New Elektra One прежде всего вычислен именно на солнечную энергию. Без дозарядки, в случае если отключить батареи, он может пролететь около 500 км за четыре часа — приблизительно как и Pipistrel.
Но при включенной совокупности дозарядки дальность полета возрастает до 1000 км, что для электросамолета не бывало большой показатель. Плюс к тому солнечный самолет уже прошел первичные летные опробования и готов поступить в продажу по цене порядка $150 000.
Но, прямыми соперниками упомянутые аппараты не назовешь. Pipistrel — большой самолет люксового сегмента, Elektra One — одноместный легкий аппарат, оборудованный разве что скромным багажничком для барсетки. Однако компания PC-Aero уже объявила и представила в виде макета двухместную модель Elektra Two, и вот она уже способна будет при успешной испытаний и постройки составить борьбу немцам из Pipistrel и китайцам.
В чем сложность?
Казалось бы, что сложного в том, дабы приводить пропеллер не от бензинового двигателя, а от электрического? Прежде всего играет роль масса — фактор, что в отношении автомобиля фактически незаметен.
В случае если дальность перемещения электромобиля возможно увеличивать методом наращивания аккумулятора, то самолет обязан оставаться достаточно легким, дабы не терять полетные качества. Как раз исходя из этого методика «первичная заправка от розетки — дозаправка в воздухе от солнечных батарей» имеет громаднейшие возможности в этом сегменте авиации. Разработчики солнечных самолетов должны обратить внимание на увеличение потолка — далеко не везде кучевые тучи висят на высоте 2 км, а для большой эффективности солнечной дозарядки самолету стоит двигаться над тучами.
Разработки совершенствуются. В случае если со временем конструкторы сумеют преодолеть проблему дальности полета и чрезмерно стремительного расхода заряда, то электросамолеты начнут медлено вытеснять собственных топливных собратьев. Они бесшумны, комфортны и очень недороги в эксплуатации, плюс к тому не наносят вреда окружающей среде.
Бум электросамолетов, наметившийся в 2009 — 2010 годах, нарастает , все новые компании предлагают собственные решения. Смотришь, не пройдет и десятилетия, как небо будут бороздить негромкие аккуратные автомобили, а производители авиатоплива начнут искать другую нишу для бизнеса.
Примечательно, что рекорд скорости для электросамолетов был установлен еще до бума серийных моделей. До 250 км/ч разогнался итальянский космонавт, конструктор и пилот Маурицио Чели в рамках авиасалона FAI World Air Games 2009 в Турине. В качестве «болида» употреблялся двухместный самолет Pioneer Alpi 300. Для его переделки на электрическую тягу второе кресло было демонтировано — его место заняли литий-полимерные батареи. Оказавшийся в итоге самолет SkySpark приводится в перемещение 75-киловаттным электромотором.
Нужно заявить, что, достигнув цели, Чели и компания закрыли проект электросамолета. Сейчас команда трудится над летательным аппаратом, трудящимся на топливных элементах.
Вопрос терминологии
Большая часть предлагаемых на рынке электрических летательных аппаратов есть не самолетами, а мотопланерами. Отличие по большей части обусловлена конструктивными изюминками ЛА.
Самолет
Летательный аппарат тяжелее воздуха для полетов в воздухе посредством силовой установки, создающей тягу, и неподвижного довольно вторых частей аппарата крыла, создающего подъемную силу.
Мотопланер
Летательный аппарат тяжелее воздуха с твёрдым крылом, предназначенный для продолжительного полета планированием фактически без тяги, но наряду с этим оборудованный двигательной установкой. Пропеллер мотопланера рекомендован для независимого взлета, и для применения в негативных для планера погодных условиях.
Электрическая авиация: минусы и плюсы
Недочёты
— вместимость и низкая грузоподъёмность;
— низкая дальность полета;
— высокая продолжительность зарядки.
Преимущества
— повышенный комфорт (бесшумность, отсутствие вибрации);
— дешевизна расходных материалов и эксплуатации;
— экологичность
Статья «Электрические крылья» размещена в издании «Популярная механика» (№119, сентябрь 2012).
<
h4>