Авиация без керосина

Команда разработчиков под руководством конструктора и пилота Дидье Эстейна (Didier Esteyne) в конце апреля провела на юго-западе Франции первое публичное испытание E-Fan — лёгкого двухместного самолёта, которому для полёта нужна только электроэнергия. Группа работает в компании Airbus, входящей в состав Европейского аэрокосмического и оборонного концерна (EADS).

Давайте посмотрим на этот самолетик подробнее …

Прототипом E-Fan можно считать одноместный самолёт Cri-Cri. Достаточную для управляемого полёта тягу в нём создают соосные винты, приводящиеся в движение электромоторами. На протяжении последних четырёх лет на нём проходила апробация силовой установки, прочности композитных материалов и самой конструкции.

Одноместный самолёт Cri-Cri с парой электродвигателей (фото: latimes.com).

По результатам испытаний Cri-Cri было принято решение использовать у E-Fan вместо традиционных винтов пару соосных, расположенных в обтекателях из композитного пластика. С применением двух электромоторов по 30 кВт их тяга получилась заметно больше при меньших габаритах и массе, что позволило увеличить время полёта и улучшить лётные характеристики.



Изначально в новом самолёте предлагалось использовать крыло обратной стреловидности (КОС) — типичное решение для улучшения аэродинамических качеств и управляемости на малых высотах. Однако затем группа Эстейна разработала более подходящий вариант с довольно своеобразной геометрией. При длине самолёта 6,7 м его размах крыла составляет 9,5 м. Как и все части планера летательного аппарата, крыло выполнено из композитного пластика. За счёт этого оно получилось достаточно жёстким и лёгким.

Максимальная взлётная масса самолёта составляет 550 кг. Этого достаточно, чтобы поднять в воздух двух человек (например, курсанта и инструктора). E-Fan изначально создавали как учебно-тренировочную модель, поскольку свои достоинства он сполна проявляет именно в этом качестве. Другой перспективный вариант — использовать E-Fan для деловых полётов первых лиц страны.



Источником энергии для моторов E-Fan служат две многосекционные литий-полимерные батареи напряжением 240 В и ёмкостью 40 А×ч., установленные в съёмные контейнеры. За счёт этого возникает целый ряд значительных отличий на всех этапах полёта.

Поскольку топливо не сжигается, масса самолёта остаётся постоянной от взлёта до посадки. Приземлиться он может в любой момент без предварительного дожигания или аварийного сброса остатков горючего. Такой самолёт не загрязняет территорию вокруг аэродрома и лучше удовлетворяет требованиям пожаробезопасности (хотя литиевые батареи тоже могут взрываться).



Вся авионика и бортовая электросеть питаются напрямую от дополнительных выводов общих аккумуляторных батарей с напряжением 24 В. Это позволило отказаться от преобразователей, повысить КПД и ещё сильнее уменьшить массу самолёта.

Сейчас E-Fan всё ещё находится на этапе испытаний. Обычно их выполняет один пилот, оценивающий поведение самолёта в разных режимах, погодных условиях и выполняющий фигуры высшего пилотажа. Тяги винтов с парой электромоторов хватает даже на мёртвую петлю.



С одним пилотом в кабине средняя длительность полёта составляет около сорока минут. Максимальная — один час на оптимальной скорости 160–180 км/ч. Каждая фигура высшего пилотажа, быстрый набор высоты и полёт на максимальной скорости (220 км/ч) разряжают аккумуляторы в разы быстрее.

Для экономии энергии было принято оригинальное конструктивное решение. Шасси состоят из двух пар колёс. Основные расположены под фюзеляжем, а вспомогательные — под каждым крылом. Самое большое колесо находится под хвостовой частью самолёта. В него встроен электропривод мощностью 6 кВт, задача которого — обеспечить выруливание на ВПП и разогнать самолёт до начальной скорости 60 км/ч. Это значительно эффективнее, чем использовать для первичного разгона сами винты.



Перед тестами техники выкатывали самолёт вручную, чтобы сэкономить ещё пару процентов ёмкости батарей. Её повышение — главная задача для коллектива EADS на ближайшее время.
Запланировано, что серийное производство двух последующих, более совершенных моделей самолета, будет начало до конца 2017 года.



В апреле этого года во Франции успешно совершил свой первый демонстрационный полет электросамолет корпорации Airbus — E-Fan.

Стартовав из аэропорта Marignac города Бордо, он находился в воздухе всего 10 минут. Полная автономия его полета составляет на настоящее время не более часа.
Электросамолет разработан инженерами Airbus совместно со специалистами из компании Aero Composites Saintonge — ACS, а также Главного управления гражданской авиации Франции (DGAC).

Впервые опытный образец был показан экспертам и широкой публике в 2013 году на Авиакосмическом салоне в Ле-Бурже.



Электросамолет небольшой по размерам — он имеет длину всего в 6,7 метра при размахе крыльев в 9,5 метра. Его электродвигатели работают от литий-ионных полимерных аккумуляторов.

В самолете всего два места. В ходе предыдущих испытательных полетов он находился в воздухе в общей сложности около 15 часов.

Запланировано, что серийное производство двух последующих, более совершенных моделей самолета будет начало до конца 2017 года. Этот тип самолетов, как считают в Airbus, будет применяться для непродолжительных полетов, в частности, при обучении летчиков, для воздушной акробатики и буксировки планеров.



Министр экономики Франции Рено Монтебур, присутствовавший на демонстрационном полете, подчеркнул, что самолет «открывает новые границы технологических и экологических инноваций».

«Это привнесет глубокие изменения в мир авиационной промышленности и вызовет радость населения, проживающего поблизости от аэропортов, поскольку от самолета, не потребляющего ни капли керосина, шума не больше, чем от элекрофена для волос», — сказал министр.

«Это первый этап в производстве последующих поколений электросамолетов, размеры которых будут постепенно становиться все больше», — подчеркнул министр. По его мнению, создание электромашин большой грузоподъемности станет возможным «в ближайшие 20 лет».