Юный техник, 2015 № 07 - [4]
Летать авиалайнер будет с помощью 4 гибридных электротурбореактивных двигательных установок. Причем 2 из них, размещенные в хвостовой части, смогут работать как на электрической энергии, так и на обычном авиационном топливе. Эти двигатели имеют возможность поворачиваться на угол 45 градусов, что позволит самолету взлетать и садиться на более низкой скорости, использовать для взлета и посадки более короткие полосы.
Помогает взлету и посадке система так называемых активных крыльев. Внутри самолетного крыла ближе к его фюзеляжу расположены 2 скрытых пропеллера, которые приводятся в движение электричеством, создавая дополнительную вертикальную подъемную силу.
Безопасность полета обеспечит система авионики, которая собирает данные с множества всевозможных датчиков, соединенных с компьютерами системы при помощи сигнальных проводов или беспроводных линий.
Еще одна конструктивная особенность такова. В случае аварийной посадки, уже на земле во время пробега, самолет сбросит крылья, внутри которых находятся топливные баки и на которых установлены двигатели, подобно тому, как ящерица отбрасывает свой хвост. Таким образом будет сведена к минимуму опасность пожара.
Авиалайнер Sky Whale сможет перевозить 755 пассажиров, которые разместятся на 3 этажах. Верхняя палуба будет отдана в распоряжение пассажиров первого класса. На средней палубе и частично внизу разместятся пассажиры бизнес-класса. И наконец, в хвостовой части самолета места предназначены для пассажиров эконом-класса, которым придется терпеть во время полета шум двигателей.
Потребность в такой авиации возникла вот из-за чего. К 2050 году объем мирового воздушного движения возрастет в 7 раз. Количество выбросов авиационных выхлопных газов тоже возрастет как минимум вчетверо, если не принять специальных мер. Важнейшим шагом для превращения авиации в экологичный вид транспорта станет полная электрификация коммерческого воздушного флота.
Главной трудностью на этом пути пока остается ограниченность емкости аккумуляторов. Для справки: если в 1994 году рекордная емкость литий-ионных аккумуляторов составляла 113 Вт-ч/кг, в 2004-м — 202 Вт-ч/кг, сегодня есть батареи с емкостью 300 Вт-ч/кг. Причем они становятся все дешевле.
Наверное, именно поэтому на стенде Европейского аэрокосмического консорциума EADS была представлена небольшая модель самолета, привлекшая внимание специалистов не меньше, чем гигант А-380. Разработка электрического авиалайнера E-Fan является частью инновационной программы EADS и известного производителя авиационных двигателей — компании Rolls-Royce. Они ищут способы удовлетворения жестких стандартов Европейской комиссии, которые ограничивают выбросы и шум, производимые самолетами. Схожий проект (TeDP) разрабатывает и НАСА в США.
Самолет E-Fan будет отличаться от других тем, что помимо нескольких электрических вентиляторов он будет оснащен газотурбинным двигателем, который обеспечит высокую крейсерскую скорость полета. При необходимости дополнительной тяги, например во время взлета или набора высоты, будут включаться электрические вентиляторы, питающиеся от аккумуляторов.
Несмотря на то что самолету придется возить «лишний груз» электрических двигателей и аккумуляторов, E-Fan будет намного эффективнее обычных авиалайнеров. Прежде всего, реактивный двигатель будет легче и экономичнее маршевых двигателей обычных авиалайнеров. Кроме того, самолет E-Fan станет меньше шуметь, получит малое аэродинамическое сопротивление и фактически продублированную силовую установку, что важно в случае нештатной ситуации.
VoltAir — электрический самолет с движителем в хвостовой части
Самолет типа «летающее крыло» позволит, кроме всего прочего, вместить и куда большее число пассажиров, чем нынешний авиалайнер.
Электровентиляторы в хвостовой части самолета заметно снизят шум полета.
Самолет E-Fan оснастят 6 вентиляторами, закрепленными в корне крыла, а в хвосте, на месте, где обычно располагается вертикальное оперение, установят реактивный двигатель. Плюс такого размещения в том, что современные электрические вентиляторы создают меньшее аэродинамическое сопротивление, чем реактивные керосиновые двигатели. При этом газотурбинный двигатель в хвостовой части самолета захватит пограничный слой воздуха с верхней части фюзеляжа. Это еще больше снизит общее аэродинамическое сопротивление.
Во время полета газотурбинный двигатель также будет подзаряжать батареи самолета. Кроме того, они частично будут заряжаться и в процессе снижения — от набегающего потока воздуха.
Эшли Дав-Джей, сотрудник факультета аэрокосмического конструирования в Университете Бристоля (Британия), занимающийся популяризацией науки, прикладными исследованиями в области космоса и авиации, рассказал, что сегодня средний срок службы пассажирских и транспортных самолетов составляет 21 и 33 года соответственно. Поэтому, даже если завтра все самолеты станут выпускаться на электрической тяге, процесс перехода займет 2–3 десятилетия. В то же время использование биотоплива позволяет снизить выбросы парниковых газов на 36–85 %.
