Електричні літаки обіцяють чистіше, тихіші регіональні авіаперевезення; Зараз
- Чорні дірки
- Техніка
- Екологічна техніка
- Технологія майбутнього
- Наукові відкриття
- Космос
- Безпека
- Чорні дірки
- Техніка
- Екологічна техніка
- Технологія майбутнього
- Наукові відкриття
- Космос
- Безпека
Брукс Мак-Кінні
8 липня 2020 р
Електричні літаки обіцяють чистіше, спокійніші регіональні авіаперевезення
За даними Агентства з охорони навколишнього середовища, на літаки припадає приблизно 12% викидів транспорту в США та близько 3% загального видобутку парникових газів у країні. У 2018 році авіація сприяла 2,4% викидів CO2, що генеруються людиною, у всьому світі. Тоді, в інтересах скасування зміни клімату, що можна зробити, щоб зменшити забруднення повітря, замінивши літаки, що спалюють реактивне паливо, на електричні літаки з низьким або нульовим викидом? Які нові технології будуть потрібні для здійснення цих змін і скільки часу це може зайняти?
Вихід з землі
Ідея електричних літаків не нова.
У жовтні 1973 року 23-річний австрійський виробник літаків Хайно Брдічка став першим, хто здійснив політ на електричному літаку, модифікованій версії силового планера HB-2. Побудований швейцарцями сонячний та електричний двигун Solar Impulse II обійшов земну кулю протягом 16 місяців у 2015-16 роках. А з 2010 року виробник літаків Airbus розробив і здійснив серію повністю електричних демонстраційних літаків.
Але закони фізики залишаються грізним викликом для всіх, хто приймає цю нову, чистішу, тихішу форму авіації.
"Для електричного літака головними трьома пріоритетами є вага, вага і вага", - сказав Корі Комбс, співзасновник і головний директор з технологій компанії Ampaire, Inc., що базується в Лос-Анджелесі. "Багато своєї енергії доводиться витрачати лише на те, щоб в повітрі ".
Основною проблемою, пояснив він, є те, що електричний літак повинен нести достатньо енергії акумулятора, щоб він міг злетіти, перевозячи номінальний корисний вантаж пасажирів або вантажу, літати з розумною швидкістю, а потім проїхати достатню відстань, умовно 100 миль, щоб зробити його комерційно вигідним. Якщо його акумуляторні блоки стануть занадто великими або занадто важкими, літак матиме обмежені можливості для перевезення пасажирів та вантажів.
Ця потреба в енергії посилюється, додав Комбс, вимогою Федеральної авіаційної адміністрації (FAA) про те, що всі літаки повинні мати принаймні 45 хвилин резервного палива, достатнього для переадресації в інший аеропорт або обходу для чергової спроби посадки.
Встановлення контакту з реальністю
«Літієві (Li) іонні батареї - це сучасна найсучасніша технологія накопичуваної енергії для авіації, - сказав д-р Аджай Місра, заступник директора з досліджень та інженерії, Науково-дослідний центр Гленна НАСА, - та сама технологія, що використовується в мобільних телефонах та електромобілях ".
Для авіації, додав Місра, відповідний показник придатності батареї називається енергією, специфічною для упаковки, яку також називають гравіметричною щільністю енергії. Пакет містить тисячі акумуляторних батарей. Одиницями питомої енергії упаковки є ват-години на кілограм (Вт/кг).
За словами Місри, питома енергія упаковки найбільш часто використовуваних літій-іонних акумуляторів сьогодні становить приблизно 150-170 Вт/кг. Навпаки, питома енергія реактивного палива становить майже 12000 Вт · ч/кг, або приблизно в 70-80 разів більше енергії, ніж у літій-іонних акумуляторів.
Постановка рушія на перше місце
За словами Роя Ганзарського, генерального директора magniX, виробника електродвигунів з Редмонда, штат Вашингтон, електрична авіація стикається з ситуацією, що стосується курки/яєць.
"Ви не отримаєте батареї для авіації, якщо немає електричного літака, який потребує їх", - пояснив він. "І ніхто не збирається проектувати та будувати електричний літак, якщо немає електричної рушійної системи, яка може живити літак".
Ось чому Ганзарський вважає, що електричний привід буде рухати так звану третю революцію в авіації, подібно до того, як поршневий двигун, отриманий від автомобіля, який використовував "Райт Флайер", запустив першу революцію, а поява реактивного двигуна відкрила другу.
Щоб підтримати цю ідею, magniX співпрацює з регіональною авіакомпанією Harbor Air, що базується у Ванкувері, Британська Колумбія, з метою модернізації декількох типів гідролітаків з електричними силовими установками. У грудні 2019 року обидві компанії здійснили перший політ першого у світі повністю електричного комерційного літака - п'яти пасажирського автомобіля de Havilland Canada DHC-2 Beaver, що рухався системою Magni500 560 кВт magniX.
Навігація процесом сертифікації
Найближчими місяцями magniX буде вимагати сертифікації FAA свого двигуна Magni500, тоді як Harbor Air сподівається отримати сертифікацію для DHV-2 Beaver. Врешті-решт авіакомпанія сподівається на електрифікацію всього свого флоту з приблизно 40 гідролітаків.