@Mattteo read-only
Пользователь
23 мая 2014 в 11:00

Электросамолет для регулярных авиалиний перевод

Airbus разрабатывает пассажирский самолет вместимостью до 80 человек, который будет приводиться в движение с помощью электропривода. Небольшой электросамолет, действующий в качестве тестовой лаборатории, уже построен.

На данный момент уже существуют самолеты для малой авиации с электроприводом, такие как одноместный Antares, или Elektra One Solar, или двухместный E-Fan от Airbus. Однако планы EADS идут дальше в направлении создания самолета с электроприводом для регулярных авиарейсов.

image



Самолет должен будет иметь вместительность до 80 пассажиров и использоваться на рейсах продолжительностью до 3 часов, со слов Jean Botti, технического директора Airbus-Group. Таким образом самолет будет хорошо подходить для региональных линий.

Шесть двигателей: для создания тяги будут использованы шесть электродвигателей с пропеллерами, заключенными в оболочку — импеллерами (Mantelpropeller), а так же обычная турбина. При этом турбина используется не для создания тяги, а для выработки электроэнергии / зарядки аккумуляторов. Частично за подзарядку отвечают и 6 электродвигателей, которые могут превращаться в генераторы электроэнергии. В качестве аккумуляторов планируется использовать не литий-полимерные, а литий-серные или литий-воздушные батареи.

модель привода: впереди — обычная турбина, сзади — электродвигатели
image

Двигатели будут расположены не на подвесах под крыльями, как на многих современных самолетах, а интегрированы в структуру самолета. Это позволяет сделать их компактнее. Из-за уменьшения размера приходится увеличивать их количество, поэтому необходимы именно шесть двигателей для создания требуемой тяги.

image

Сверхпроводящие кабели: один из ключевых моментов при создании самолета — экономить вес везде, где можно. Обычные медные кабели должны быть заменены на сверхпроводники. Потенциал для экономии веса огромен: 30см кабель с медными кабелями, рассчитанными на ток в 4500 А, весит 12 кг. Сверхпроводник такой же длины из Magnesium diboride (MgB2) весит всего лишь 16 граммов. Однако сверхпроводники работают только при очень низких температурах и должны быть охлаждены до -247 градусов цельсия с помощью криогенной установки.

Полет подобного самолета может выглядеть следующим образом: при старте и наборе высоты требуется достаточно много энергии, которая получается из полностью заряженных аккумуляторов. Одновременно на полных оборотах работает и обычная турбина для подзарядки батарей. Как только самолет набирает требуемую высоту и скорость около 880 км/ч, режим работы турбины понижается.

Электроэнергия в полете: при снижении самолета сначала полностью отключается турбина. Затем самолет переходит в режим планирования и в этот момент электродвигатели переходят в режим генераторов. Набегающий поток воздуха раскручивает лопасти электродвигателей, которые вырабатывают при этом электроэнергию. Таким образом при посадке имеется необходимый запас электроэнергии, батареи почти полностью заряжены. В целях безопасности перед посадкой так же запускается и обычная турбина, чтобы в случае непредвиденной ситуации иметь возможность оперативной выработки электроэнергии.

Ввод в эксплуатацию — вопрос не самого близкого будущего. Пока Airbus представил в Мюнхене прототип электропривода. Через два года система должна быть готова. Первый прототип самолета ожидается приблизительно через 10 лет.

С помощью так называемого E-Concept Airbus желает использовать возможность входа на рынок региональных самолетов, для которого на данный момент у Airbus нет никаких предложений. Самый маленький самолет А-серии — А318 вмещает около 100 пассажиров. Однако продажи данного типа самолетов очень низки.

При вместимости от 70 до 80 пассажиров Airbus хочет составить конкуренцию на европейском рынке таким компаниям, как Bombardier с CRJ семейством самолетов und Embraer с их E-Jet. Продажи этих самолетов на европейском рынке достаточно успешны, их используют многие авиакомпании для региональных перелетов и, в особенности, в небольших аэропортах.

Совместно с Avroliner и некоторыми Fokker-70/100 они заполняют в Европе нишу между винтовыми самолетами, которым необходима очень короткая ВПП и самолетами с большой вместимостью, такими как Боинг-737 или Airbus 320-семейства.

Так же Botti отмечает, что еще одно существенное преимущество электросамолетов — низкий шум. Это позволит совершать взлеты и посадки даже ночью.

Официальное видео:
video.golem.de/wissenschaft/13074/elektroflieger-e-concept-airbus.html

Примечания:
От переводчика:
— в аэропортах Европы нередко существует запрет на ночные полеты
— помимо электросамолетов уже несколько лет используются автономные планеры с электродвигателем и пропеллером для набора высоты, складывающимся внутрь фюзеляжа при наборе высоты
Перевод: golem.de
@Mattteo
карма
25,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (56)

  • –2
    Шило на мыло. Самолеты будут падать из-за отказа охлаждения сверхпроводников.
    • +11
      Конечно, конструкторы же такие тупые, обязательно забудут про этот фактор.
      • –1
        Ну самолеты тем не менее сейчас же падают, с чего вдруг конструкторы резко умнее станут?
        • +14
          И как много самолётов падает от ошибок конструкторов?
          • +2
            Живу рядом с авиабазой/авиазаводом, знаю достаточно случаев рас халатности. Речь не об ошибках конструкторов конкретно, а об отказе оборудования, что может быть по массе причин.
          • 0
            http://ru.wikipedia.org/wiki/100_крупнейших_авиационных_катастроф.

            Посчитайте. Процентов 20 минимум имеют значительную техническую составляющую.
            • 0
              Сомневаюсь что по комментарию состоящему из одного приложения можно сделать вывод о причинах катастрофы и чем они были вызваны.
              • 0
                А вам нужно спектакль по каждому случаю показать? Комментарий — выжимка по результатам расследования. И там ссылки, можно подробней про каждый случай прочитать.
                • 0
                  В каждой авиакатастрофе есть причина и следствие. На мой взгляд, комментарии не позволяют сделать достоверный вывод о причинах их вызвавших или вы в эксперт и вам достаточно одного, ничего не говорящего предложения, чтобы сделать однозначный вывод о том что виноваты конструкторы?
            • +8
              Если вы внимательно исследуете эту область, то увидите, что «значительная техническая составляющая» почти никогда не возникает из ниоткуда. В подавляющем большинстве случаев отказы техники происходят

              • Из-за человеческого фактора, а конкретно — несоблюдения либо РЛЭ, либо требований технического обслуживания, либо (как это не прискорбно) из-за невнимательности/халатности.
              • Из-за воздействия внешних факторов.

              Случаи падения самолетов из-за просчетов конструкторов бывали, но во-первых их можно пересчитать по пальцам, а во-вторых после них всегда делаются соответствующие выводы, и производятся соответствующие модификации. Быстрый пример — катастрофа DC-10 в Су-сити, после которой гидросистемы самолетов стали изолировать и снабжать гидрозамками, а для авиационных двигателей была добавлена обязательная проверка на безопасность в случае отрыва лопаток вентилятора во время работы. Еще раз обращаю ваше внимание — даже данная катастрофа, которая показала недостатки в конструкции гидросистем, все равно произошла по вина человеческого фактора — а именно из-за небрежности наземных служб во время ТО самолета.
              • 0
                Было несколько катастроф из-за усталостных трещин в металле. Но так — да, я полностью согласен что ТОЛЬКО по вине техники самолеты не падают, обычно в этом виноваты пилоты и/или техники.
                • 0
                  Да, действительно, но и в части этих случаев причиной также было неверно проведенное ТО, например как в случае с рейсом 611 China Airlines. Хотя были случаи катастроф (я могу сходу припомнить две), например, из-за неверного выбора конструкторами материала.
                  • 0
                    Вот скажем Boeing 707 или Ту 104, которые погибли практически без человеческого фактора. Но да, таких случаев намного меньше чем проблем с людьми. Скажем автоматика сделала все возможное, чтобы столконовения над Боденским озером не случилось.
                    • 0
                      Ну все равно внешние факторы — в этом случае погода. В общем, мы с вами совпадаем во мнениях по этому вопросу ;)
        • +3
          Я конечно не специалист, но насколько я знаю, самолеты в большинстве своем разбиваются из-за человеческого фактора, и в гораздо меньшей степени из-за отказа техники.
    • +2
      Они его и так сажать планируют кирпичом планером, так что не думаю что это та проблема, сваливающая самолёт сразу в штопор.
  • 0
    Если взглянуть на их официальную презентацию, то E-Thrust взлетает как обычный самолет.

    ru.scribd.com/doc/225275420/E-Thrust-en-V13-Final

    Как они собираются снизить шум, и почему невозможно это сделать на существующих двигателях не уточняется.
    • +4
      Ну так большая часть шума двигателей — это звук выхлопных газов и воздуха, выходящих из сопел на большой скорости, так что ничего удивительного…
      • 0
        Этот самолет и сжигает где-то топливо, чтобы запитать электродвигатель, и взлететь.
  • 0
    Однако сверхпроводники работают только при очень низких температурах и должны быть охлаждены до -247 градусов цельсия с помощью криогенной установки.

    Странно, уже вроде нашли материал, сверхпроводящий при 77C°, а речь всё ещё о глубоком минусе.
    • +3
      Это какой-то фейковый сайт и все его «достижения» никем не подтверждены.
      • 0
        Статья — интервью с Botti с текущей авиавыставки Ila-2014, проходящей с 20 по 25 мая.
        www.ila-berlin.de/ila2014/home/index.cfm
        • +2
          Речь про Superconductors, а не про Вашу статью. Сайт-то действительно странный, уже давно пишут про какие-то исследования и патенты, но результатов не видно.
          • +5
            Тогда понятно.
            На самом деле меня тоже удивило заявление о сверхпроводниках в самой статье. Как-будто вес криогенной установки с сопутствующей изоляцией будет меньше. Сложностей будет много, а вот где та экономия — непонятно.
            Однако сам факт того, что ведутся наработки в данном направлении — интересен.
            • 0
              Такой концепт сильно напоминает ЭКИП, тоже была масса слов и мутные сообщения в прессе. Двигатели у современных самолетов не просто так вынесены на пилоны — они играют роль противофлаттерных грузов. И аэродинамическая схема довольно странная. Центр тяжести самолета должен приходиться на центроплан (промежуток фюзеляжа между крыльями), а тут я не уверен, что во взлетной конфигурации у него это будет соблюдаться. Если бы не названия концернов разработчиков я бы решил, что это что-то вроде концепта студии Артемия Лебедева — где дизайнер объясняет авиационщикам, как должен выглядеть самолет и какими характеристиками он должен обладать.
              • 0
                Ещё движки обычно ставят под крыльями для увеличения подъёмной силы. Над крыльями ставят движки редко в специальных целях, например у амфибии Бе-200 и чебурашки Ан-72.
                • 0
                  У еще у этого самолета умилительный воздухозаборник для реактивного двигателя. Интересно, какая у него эффективность.
                  • 0
                    Да, такое впечатление, что какой-то истребитель сфотографировали снизу. Тот же ПАК ФА, например.
                • 0
                  На деле не «под» а «перед»; их выносят на пилонах перед крылом, бо при размещении движка _под_ крылом та часть крыла, где стоит движок, подъемной силы создавать считай что не будет.
                  Ну и плюс — обслуживать движок в таком расположении гораздо удобней а значит и дешевле.
              • 0
                Турбина+импеллеры стоят за крылом так, что центр масс как раз окажется в правильном месте, за счет их тяжести
                Кстати забавно то, что при выключении импеллеров немного понизится эффективность хвостового оперения(меньше набегающий поток).
                • 0
                  Угу, допустим в полной загрузке компенсирует. А теперь представим, что борт летит на капремонт. Пустой. Куда у нас сместиться центр тяжести?
                  • 0
                    Набьют балластом каким-нибудь и полетят.
                    • 0
                      А это является крайне плохим выходом из положения. Проще перекомпоновать машину.
    • +1
      Уже известен сверхпроводник способный работать при нескольких тысячах градусов, но не все сверхпроводники способны работать при нормальных давлениях да еще и при вибрации.
    • +1
      У сверхпроводника есть критическое магнитное поле, при котором он теряет сверхпроводимость. При протекании тока в СП тоже возникает магнитное поле, а значит, есть предельный ток, который можно пустить через провод заданного сечения без потери сверхпроводимости. Так вот, для высокотемпературных сверхпроводников, даже при температуре жидкого азота, критические токи очень малы. В том же коллайдере неспроста провода с гелиевым охлаждением, токи-то нужны огромные, азотными сверхпроводниками не справиться.
  • 0
    Кстати, запуск могут делать через подключаемый кабель с стационарного пускача. Охлаждать проводники =)
    • +2
      Ага, троллейбусные рога снизу приделать.
  • +8
    Mantelpropeller по-русски называется «импеллер».
    • +1
      Спасибо, поправил. Слово до сей поры мне неизвестное, в вики есть только на трех языках, в доступном словаре нет, а «калька» с немецкого звучит уж больно забавно: «пропеллер в пальто».
  • +5
    Это путь гибридов, как в автомобилях. Ну что ж, не самый плохой вариант. Автомобильные гибриды надежны, неприхотливы и экономичны.
  • 0
    Импеллеры шумят сильнее обычных воздушных винтов, т.к. при той же тяге обороты импеллера несколько выше.
    Так что в плане шума эта штука будет тем еще примусом. Хотя сам концепт выглядит весьма убедительно.
    • 0
      Странно, что их 6 штук мелких вместо пары крупных. В компьютерной технике для снижения шума увеличивают размер вентилятора и снижают обороты.
      • 0
        Пытаются все запихать внутрь корпуса. Иначе проще было бы поставить саблевидные винты, как на Ан-70. Там вроде по тестам примерно +10% тяги и пониженный уровень шума.
        • 0
          А смысл их туда запихивать? На заре реактивной авиации уже куда-нибудь запихивали, как у Avro Vulcan, но отказались.
          • 0
            ну… пока все, что приходит в голову — прорыв в технологиях Stealth :)
            • 0
              Саблевидные винты вроде композитные, наверное мало светят на радарах.
    • 0
      Кроме того эффективность импеллеров сильно падает при отсутствии набегающего потока воздуха. А если судить по модельным импеллерам ток они потребляют больший при той же тяге по сравнению с обычной силовой установкой с 2х лопастным пропеллером.
      Видимо поэтому нужна обычная турбина в хвосте.
  • 0
    Потрясающе, с каждой неделей появляется новость о разработках, еще вчера казавшихся делом далёкого будущего!
  • +2
    Порадовал момент в переводе
    таким компаниям, как Bombardier с CRJ семейством самолетов und Embraer с их E-Jet.

    Натюрлихь, Маргарита Пална! :)

    Но сама статья очень интересна.
    Рекуперация в самолёте — это да…
  • +2
    То есть вместо 2-х турбин на A-318 будет одна турбина, генератор, батарейка, 6 электромоторов, куча проводов, криоустановка? Это правда будет легче? Будет ли это считаться 2-х моторным самолётом, или одномоторным? Надёжность и всё такое.

    Ну и второй вопрос, не очень связанный. А как стыкуют медь и сверхпроводники?
    Медь же хороший проводник тепла, она должна подогревать сверхпроводник, или надо морозить медь, но она будет подводить тепло извне.
    Ну и обмотки двигателей и генератора они же из меди или тоже сверхпроводник?
    • 0
      Почему вместо двух? APU — тоже турбина. RAT, ещё, по идее, должна быть (не знаю, правда, на 100%).
      А в концепте в принципе допустима и одна. Для коммерческого варианта, если концепт покажет свою перспективность, будут уже усиливать надёжность.
      • 0
        А если не ударяться в схоластику — то сейчас турбин в двигателях именно две. И сейчас по нормам ИКАО самолет должен в случае отказа одного из них уметь продолжить взлет и дотянуть до ближайшего аэродрома. А у представленного концепта с этим никак.
        • 0
          Если пройдёт концепт, поставят вторую турбину со вторым баком, испытают — и можно на сертификацию. Мне кажется более актуальной проблема накопления огромного количества электроэнергии в небольшом пространстве пепелаца. Вспоминаются сравнительно недавние возгорания аккумуляторов на Б787.
          • 0
            Энергоемкость аккумуляторов меньше, чем у керосина :) изолируют хорошенько, да и готово.
            • 0
              Это если КЗ не внутри аккумулятора. С топливом в этом плане проще: сам бак не содержит потенциальных источников возгорания. Если что-то в обычном движке полыхнёт, перекрывается подача топлива, пожар тушится огнетушителем — и порядок. А при КЗ перед тушением надо его разорвать, иначе опять будет перегрев, и вновь загорится. Ну или дать сгореть, но так, чтобы выделяющаяся при этом энергия не наделала бед.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.