X-57 Maxwell от NASA: первый «боевой» полет электросамолета запланирован на конец года
X-57 Maxwell стоит в ангаре на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии. Это первый экспериментальный самолет NASA с экипажем за последние 20 лет. Он работает исключительно на электрической энергии и в ближайшее время пройдет наземные функциональные испытания систем перед первым полетом, запланированным на конец 2021 года.
X-57 может совершить революцию в воздухоплавании. Эксплуатация подобных самолетов обходится дешевле обычных моделей, а время полета короче. Кроме того, электрические самолеты меньше шумят и не производят вредных выбросов. Подробнее о X-57 Maxwell — под катом.
Сборка экспериментального X-57 ведется с 2016 года на базе поршневого самолета Tecnam P2006T. Проект реализуется поэтапно. На первом этапе с P2006T демонтировали двигатели и топливную систему, провели электроподготовку, смонтировали новую панель приборов, установили аккумуляторы. На втором этапе на самолет поставили два электромотора с трехлопастными воздушными винтами. Моторы установлены в штатные места поршневых двигателей. Далее на самолете заменили стандартное крыло на крыло с большим удлинением.
В чем уникальность проекта от NASA
Для обеспечения самолета энергией используется эмулятор батареи. Это первый случай, когда низковольтные и высоковольтные системы работают вместе.
Новый летательный аппарат будет иметь исключительно электрическую систему и силовую установку из 14 электромоторов. 12 маленьких вдоль крыльев — работают только во время маневрирования, взлета и посадки, дополнительно обдувая крыло и увеличивая таким образом подъемную силу. Два больших на концах крыльев задействованы в крейсерском режиме полета. При этом малые электромоторы будут останавливаться, а набегающий поток воздуха будет складывать лопасти воздушных винтов, что существенно уменьшит лобовое сопротивление. При включении моторов во время посадки центробежная сила будет приводить лопасти в рабочее положение.
Трансатлантические перелеты на Х-57 пока недоступны. Электросамолет работает на батареях, дальность полета на которых составляет не более 160 километров. Но технологии развиваются, и в NASA рассчитывают, что самолеты следующего поколения будут легче, а дальность полета возрастет.
Что мы знаем про электросамолеты
В настоящее время электрические самолеты представлены преимущественно экспериментальными моделями, в число которых входят как пилотируемые, так и беспилотные аппараты.
Намерение использовать электрическую энергию в авиации всегда было популярно среди экологов. В последние годы развитие электрических самолетов достигло ранее невообразимых масштабов, особенно с точки зрения экологичности и энергоэффективности.
Основными нюансами, стоящими перед производителями крупных пассажирских авиалайнеров, остаются высокие электрические нагрузки на борту и количество энергии, которое способна произвести энергоустановка. Самыми большими препятствиями на пути к электрификации авиационной индустрии в настоящее время являются технологии, ограничивающие вес аккумуляторов и количество производимой энергии во время полета. Энергетическая емкость литий-ионных батарей более чем в 10 раз меньше энергетической емкости керосинового топлива. Масса электросамолета постоянна в процессе полета, в отличие от самолетов, использующих топливо. Ведь по мере его выработки снижается масса и необходимая подъемная сила, что позволяет лететь в более экономичном режиме.
Чтобы новые технологии стали применимы в «большой» авиации, следующее поколение энергоустановок должно производить колоссальное количество энергии. При этом аккумуляторы должны быть одновременно меньше в весе и размерах, чем литий-ионные аналоги, доступные на сегодняшний день.
Ниже — самые известные проекты электрических летательных аппаратов:
Вред современной авиации для окружающей среды и климата
Самолеты выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа и водяного пара, оксиды азота и сажу. В отличие от других видов транспорта авиация покрывает огромные расстояния, воздействуя на качество воздуха в локальном, региональном и глобальном масштабах.
Воздействие авиации на атмосферу можно разделить на акустическое и химическое.
Под воздействие авиационного шума попадает сравнительно большое число людей, проживающих в окрестностях аэропортов, а также работники аэропорта и пассажиры. Последствия для людей выражаются в ухудшении слуха, стрессовые состояния, проблемы, связанные с концентрацией внимания.
Химическое загрязнение воздуха в аэропортах представлено такими авиационными эмиссиями как оксиды углерода, азота, серы, углеводородами и взвешенными частицами, образующимися в результате работы двигателей и сжигания авиационного топлива. Выхлопы, связанные с авиацией, представляют потенциальный риск общественному здоровью и окружающей среде, поскольку могут вызывать увеличение концентрации приземного озона и приводить к выпадению кислотных дождей.
Особое внимание также уделяется влиянию авиации на окружающую среду, связанному с качеством воды, уборкой отходов, потреблением энергии, воздействию на локальную экологию вблизи аэропортов (предотвращение утечек топлива).
Сжигание основной части авиационного топлива происходит в более высоких слоях атмосферы. Специалисты полагают, что ежегодно возрастающая эмиссия углекислого газа, воды и метана двигателями коммерческих самолетов изменяет химический и радиационный баланс атмосферы, что наряду с эмиссией сажевых сульфатных аэрозолей может влиять на климат. Особое внимание среди продуктов сжигания авиационного топлива занимают парниковые газы, чьи эмиссии могут влиять на глобальное потепление.
