Промышленность

На пути к чистому небу

10 января, 2020 1 Minute

Авиационная отрасль переживает нелёгкие времена. Растут налоги на вредные выбросы в атмосферу, в социальных сетях активизируются экологические движения, становится всё больше экологически сознательных потребителей. Не пришло ли время задуматься о переходе на электрические самолёты?

Материалы по теме

Большая часть самолётов для ближне- и среднемагистральных рейсов может преодолевать расстояния до 6000 км, но фактически 80 % из них используются для перелётов, дальность которых составляет менее половины этой дистанции. Очевидна необходимость увеличения числа лёгких малогабаритных самолётов. Кроме того, всё настойчивее звучат призывы к повышению экологичности авиаперевозок. Если удастся разработать самолёты, работающие на электричестве, то это станет огромным шагом на пути к сокращению негативного влияния полётов малой дальности на окружающую среду.

SKF и устойчивое развитие авиации

SKF разрабатывает высокотехнологичные решения по индивидуальным требованиям для самолётов, вертолётов и двигателей и позволяет отрасли сосредоточиться на вопросах устойчивого развития, оказывая поддержку клиентам на протяжении всего жизненного цикла продукции. Авиакосмическое подразделение SKF имеет большой опыт и экспертные знания в области оборудования, работающего с большой частотой вращения и тяжёлыми нагрузками, в условиях экстремальных температур и редкого смазывания. Такие рабочие условия характерны и для силовых установок электрических и гибридных воздушных судов, и SKF уже располагает соответствующими решениями, среди которых:

подшипники качения из материалов, предназначенных для аэрокосмической промышленности;
гибридные подшипники с керамическими телами качения;
конструкции по индивидуальным требованиям;
экологически чистые покрытия;
отслеживаемые производственные процессы;
программы испытаний.

Сочетание высокотехнологичных решений, специально подобранных материалов и самых современных производственных процессов обеспечивает для электрических и гибридных воздушных судов следующие преимущества:

снижение массы и последующее снижение энергопотребления;
уменьшение размеров и соответствующее снижение массы;
снижение трения для сокращения расхода топлива и энергии;
электроизоляция для предотвращения повреждения подшипников из-за утечек тока.

SKF уже участвует в разработке совместных проектов с ключевыми игроками в области гибридных электрических силовых установок и стремится к достижению долгосрочной цели — созданию полностью электрических пассажирских авиалайнеров. В течение следующего десятилетия сотрудничество с SKF может обеспечить успешный вывод на рынок малогабаритных гибридных электрических ближнемагистральных самолётов.

SKF è già impegnata nello sviluppo di progetti di propulsione ibrida-elettrica con le principali aziende del settore ed è coinvolta nell’obiettivo a lungo termine di realizzare aerei di linea interamente elettrici. Nei prossimi dieci anni, le collaborazioni di SKF potranno garantire il successo dell’implementazione nel mercato sia di velivoli più piccoli che a propulsione ibrida-elettrica nel corto raggio.

На 53-м Парижском авиасалоне в июне 2019 года израильская компания Eviation представила Alice — первый в мире полностью электрический пассажирский самолёт. Alice имеет 9-местный пассажирский отсек и может преодолевать расстояние до 1000 км, развивая скорость до 450 км/ч от одного заряда литий-ионного аккумулятора. Ожидается, что самолёты Alice введут в эксплуатацию к 2022 году, и Eviation уже подтвердила заключение крупной сделки на поставку с региональной американской авиакомпанией CapeAir.

Электро-аэрокосмическая мечта

Alice — новейший самолёт, ставший воплощением мечты электроэнергетики и аэрокосмической промышленности. Эта мечта родилась в начале 1970-х годов, когда 23-летний Хейно Брдичка, пионер австрийской авиации, совершил первый в мире зарегистрированный полёт на электрическом самолёте. Грандиозное событие состоялось 21 октября 1973 года, в тот же самый месяц начался нефтяной кризис.

Самолёт находился в воздухе около десяти минут и работал от 60-килограммового аккумулятора. Это был скорее планер, чем самолёт, но всё же он зажёг искру надежды на то, что достижение Брдички станет переломным моментом в аэрокосмической области.

Почти 50 лет спустя, в 2019 году, легко провести параллель — нестабильные поставки топлива, рост цен на нефть, обострение напряжённости на Ближнем Востоке. Всё это, вместе с призывами к действиям в связи с изменением климата, подкрепляет аргументы в пользу новой эры электрических самолётов.

Питание от батареи и новые трудности

Как и Eviation, компания Zunum Aero из Сиэтла также намерена выпустить электрический самолёт — 12-местный к 2022 году и 50-местный к 2027 году, используя аналогичную технологию литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторная батарея является очевидным вариантом источника энергии, необходимой для полёта, однако, прежде чем электрический самолёт получит широкое применение, необходимо преодолеть новые трудности.

Модели обеих компаний, Eviation и Zunum Aero, рассчитаны на перевозку всего нескольких пассажиров, чем сильно отличаются от привычных нам и работающих на керосине пассажирских самолётов вместимостью более 150 человек. Проблема заключается не только в размере аккумулятора или хранении энергии, но и в надёжности энергии, необходимой для обеспечения бесперебойной работы ответственных систем управления полётом. Также следует учитывать время зарядки аккумулятора и необходимость разработки систем для отвода огромного количества тепла, выделяемого аккумуляторами крупногабаритных самолётов.

Для уменьшения энергопотребления, возможно, потребуется пересмотреть целесообразность коммерческих рейсов и перейти к эксплуатации новых малогабаритных самолётов с меньшей вместимостью пассажиров, таких как Alice. Вероятно, наступит эра гибридных самолётов, подобно автомобильной отрасли, где в электромобиле имеется и резервное топливо, и аккумуляторы. И действительно, к 2030 году французская компания Airbus намерена ввести в эксплуатацию пассажирский гибридный самолёт вместимостью 100 пассажиров.

Ключевой стимул для инвестиций

Электрические самолёты имеют и другие преимущества. Они являются малошумными и поэтому могут летать ранним утром и поздним вечером, а также следовать новыми маршрутами, которые сегодня недоступны из-за ограничений по уровню шума. Благодаря меньшему размеру и массе электрических самолётов на этих новых маршрутах можно будет использовать более короткие взлётно-посадочные полосы. Оба этих фактора могут снизить цены на билеты, что станет ключевым стимулом для авиакомпаний инвестировать в новую технологию.

Крупнейший аэропорт Великобритании Хитроу уже всерьёз рассматривает такую возможность и надеется, что уже к 2030 году совершит рейс первый электрический самолёт, при этом аэропорт обещает не взимать с компаний сборы за посадку в течение первого года эксплуатации. Правительство Норвегии взяло на себя обязательство к 2040 году использовать только электрические самолёты для всех местных полётов малой протяжённости, задействуя существующую в стране инфраструктуру небольших и более отдалённых аэропортов и короткие маршруты, проходящие над горными регионами страны.

По всему миру уже запущено более 100 проектов, направленных на повсеместную эксплуатацию электрических самолётов: презентация самолёта Alice в этом году стала ещё одним шагом на пути к намеченной цели. В течение нескольких последующих десятилетий мы можем стать свидетелями становления новой эры авиации, когда более экологичные и малошумные самолёты будут выполнять более доступные и менее дорогие авиаперелёты.