Самолет на батарейках. Как будет работать электрический двигатель, которые создают для российской авиации
В России создали прототип электрического авиационного двигателя. Уже в 2020 году самолет с таким агрегатом отправится в первый полет. Какое будущее у двигателей такого плана?
О создании прототипа электрического авиадвигателя сообщил генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П. И. Баранова Михаил Гордин. Самолет «Сигма-4» с аккумулятором на 80 лошадиных сил планировали поднять в воздух еще в 2019 году, но во время эксперимента столкнулись с определенными трудностями. Впоследствии неудачный опыт учли и переделали систему.
«В этом году самолет должен полететь на аккумуляторе, а через год попробуем сделать это на топливном элементе. Этот мотор служит прототипом электрического авиационного двигателя», — сказал Гордин.
Электрический двигатель
Раньше россияне знали только два вида электрического транспорта — троллейбусы и трамваи. Но впоследствии начали появляться непопулярные в России электромобили, а потом на дороги выехали автобусы с электрическими двигателями. Например, за 2019 год на улицы Москвы вышло 300 электробусов, а в 2020-м обещали еще столько же.
Разобрать потенциальные проблемы электрических авиадвигателей можно как раз на примере электробусов, принцип работы и обслуживания которых уже понятен.
У электробуса есть два главных плюса: экологичность и дешевизна обслуживания — он не требует регулярных вложений. Однако срок жизни батареи электробуса — 7,5 года. Так как электродвигатель не подлежит капитальному ремонту, его можно будет только заменять на совершенно новый, а стоить он будет около 11 миллионов рублей. Для сравнения: обычный новый автобус целиком стоит от 12 до 15 миллионов.
Безусловно, электробусы помогают экологии. В таких машинах нет двигателя внутреннего сгорания (ДВС), им не нужен бензин в качестве топлива, то есть он не выбрасывает в атмосферу вредные вещества.
У электрического двигателя самолета будет такой же принцип работы, что и у электробуса. У такого агрегата будут схожие плюсы и минусы. Старший редактор интернет-издания «Транспорт в России» Павел Яблоков по просьбе «360» объяснил, что аккумулятор не только очень тяжелый, но и занимает много места. Как это должно работать в самолете, тоже пока не понятно, но это лотерея, в которой нужно поучаствовать, считает специалист.
«До определенной поры развития техники не было никаких альтернатив [в вопросе выбора двигателя]. Сейчас эта альтернатива появляется, и она логичная, даже невзирая на плюсы и минусы, — просто попробовать заглянуть в это направление, а потом делать выводы», — подчеркнул Яблоков.
Эксперт отметил, что электрические двигатели считаются более долговечными, чем традиционные ДВС. Причина в том, что у батареи меньше изнашивающихся частей. То есть там почти никакие элементы двигателя не соприкасаются, никаких взрывов не происходит и бензин не влияет на работоспособность агрегата.
В этом очевидном плюсе есть минус — аккумулятор не поддается капитальному ремонту. Можно заменить лишь отдельные части, но «поставить на ноги» вышедший из строя электродвигатель невозможно — его нужно менять целиком. И здесь встает вопрос надежности.
«Когда работает электродвигатель, он должен иметь надежный источник энергии (например, провод или рельсы — прим. ред.). Для аккумуляторов [самолета] это не будет постоянной энергией, потому что у аккумуляторов один заряд. К концу полета понятно, что уровень заряда снизится. Вопрос в том, насколько этот „электрический бак“ сможет вывезти этот полет», — сказал Павел Яблоков.
Стоит помнить: дизельный самолет потребляет огромное количество топлива. То есть он будет требовать большой запас энергии, чтобы долететь из точки А в точку Б.
По мнению Яблокова, будущее за использованием различных видов топлива в зависимости от условий, в которых эксплуатируется тот или иной транспорт.
Тренд развития
Управляющий директор журнала «Авиатранспортное обозрение» Максим Пядушкин в беседе с «360» отметил, что электродвигатели в самолетах — один из трендов развития мировой авиации. Специалисты отрасли пытаются перейти на электрические двигатели, потому что они меньше весят, более эффективные, тратят меньше топлива. Но пока авиация в начале пути.
Созданный прототип Пядушкин назвал слабым, так как 80 лошадиных сил способны поднять в воздух очень маленький самолет, который даже вряд ли сможет везти одного человека. В то же время не факт, что в будущем такие агрегаты будут исключительно на электричестве. Вероятно, инженеры будут работать над гибридной установкой. Это значит, что ДВС будет крутиться, двигать самолет и одновременно заряжать аккумулятор.
До времен, когда большие пассажирские самолеты будут оснащены полностью электрическим двигателем, еще очень далеко
Максим Пядушкин.
По мнению специалиста, самолеты с такими агрегатами будут пользоваться популярностью только в частной, любительской и спортивной авиации либо такие двигатели будут ставить на беспилотники.