Электрическое будущее приближается

С момента своего создания в 1958 году, управление NASA, базирующееся в Вашингтоне, округ Колумбия, стремится к инновациям в области аэронавтики и космических исследований. Неудивительно, что управление привлек рынок коммерческих самолетов, работающих на электричестве. The Guardian сообщает, что NASA исследует эту область в течение уже десяти лет.

Результатом этих исследований стал небольшой самолет, известный как X-57 Maxwell — экспериментальный двухместный электрический самолет, который, как ожидается, будет иметь дальность полета около 100 миль и крейсерскую скорость 172 мили в час. Работа над этим проектом ведется в Центре летных исследований Армстронга на авиабазе Эдвардс, Калифорния. Исследовательский центр Гленна NASA также управляет испытательной лабораторией электрических полетов в Огайо.

«Промышленность раньше смеялась над идеей электрических самолетов, но теперь уже не так, поскольку они очень заинтересованы в этом», — говорит Джим Хайдманн, менеджер по передовым технологиям воздушного транспорта в Исследовательском центре Гленна NASA.

В настоящее время для питания реактивного самолета размером с Boeing 737 электричеством потребуется батарея размером с сам самолет.  «Это просто невозможно, было бы слишком тяжело взлетать, не говоря уже о том, чтобы совершать длительные перелеты, — пояснил Хайдманн. — Для самолетов вес гораздо важнее, чем для автомобилей». При длительном международном перелете на большом самолете может потребоваться гибридная модель батареи и реактивного топлива, своего рода небесный Prius.

Ограничения возможностей X-57 могут поставить под сомнение масштабируемость такой технологии. В конце концов, двухместные самолеты являются более важным продуктом для авиации общего назначения, чем для коммерческих авиакомпаний. 

Тем не менее, этот самолет представляет собой так называемую «отправную точку» для NASA в стремлении поэтапно начать полеты на электрических лайнерах в США в течение следующих 15 лет.

Не исключено, что в ближайшие годы электрические полеты могут стать реальностью для небольших авиалайнеров. Например, Finnair подписала меморандум о взаимопонимании в приобретении двадцати 19-местных электрических самолетов ES-19. 

Кажется, что 19 мест — это не так уж и много, однако рынок для таких небольших лайнеров определенно существует. В частности, De Havilland Canada предлагает самолет DHC-6 Twin Otter, который пользуется популярностью для перелетов по островам. 

Кроме того, ограниченный диапазон электрических самолетов также не может быть таким значительным препятствием. Например, 74% маршрутов норвежского регионального перевозчика Widerøe до COVID-19 составляли менее 170 миль (275 км). 

К тому же, некоторые частные компании рассматривают в качестве первого шага небольшие региональные рейсы на расстояние до 500 миль. Прошлым летом модифицированная Cessna, способная перевозить девять пассажиров, совершила успешный 30-минутный полет в штате Вашингтон. Поездка оказалась более рентабельной, а также более чистой и тихой, чем если бы это был самолет, работающий на авиационном топливе.

Однако, серьезные препятствия все же остаются. Реактивное топливо по-прежнему намного более энергоемко, чем батареи, а это означает, что технология еще не готова к повсеместному внедрению. Есть и другие проблемы: авиационные правила не ориентированы на электрические самолеты, авиастроители производят тысячи самолетов, а не миллионы машин, в отличие от автомобильной промышленности. Также существует определенный уровень беспокойства общественности по поводу того, что новые авангардные технологии поднимут их в небо.

В тоже самое время, авиакомпании испытывают растущее давление из-за кризиса выбросов CO2 и ищут альтернативные источники «чистой» энергии. До пандемии COVID-19, которая сильно ударила по отрасли, авиаперевозчики по всему миру обслужили рекордные 4,3 млрд пассажиров, а выбросы углекислого газа за 6 лет подскочили на 33%.

На долю авиаперевозок приходится около 2% мировых выбросов CO2, но эта доля будет увеличиваться по мере восстановления рейсов и перехода других секторов на использование возобновляемых источников энергии. Исследователи предупреждают, что авиаперелеты могут «съесть» до четверти «углеродного бюджета», оставшегося в мире.

Различные авиакомпании обещали сократить свои выбросы до нуля к 2050 году, но ни одна из них пока не может обещать, что это будет происходить за счет отказа от авиационного топлива и перехода на электричество. Другие рассматриваемые возможности включают топливо на основе водорода, углеродные «компенсации» в местах, где охраняются леса, или топливо на основе этанола, полученное из кишечных бактерий, обнаруженных у кроликов, которое было разрекламировано основателем Virgin Atlantic Ричардом Брэнсоном.

В Российской Федерации также ведутся работы по созданию электрических и гибридных силовых установок для авиации. Не так давно в Сибирском НИИ гражданской авиации был построен самолёт-лаборатория, для испытаний электрического двигателя для небольших самолётов. Об актуальности таких работ доя России говорит тот факт, что даже в советском Аэрофлоте самым массовым самолётом был маленький «кукурузник» Ан-2. Как отмечают специалисты, необходимость создания такого своего электрического двигателя в России диктуют наши суровые климатические условия, к которым, зачастую, зарубежная техника плохо приспособлена.