12 серпня у США вперше піднявся в повітря літак, який працює виключно на електриці. Його називають найбільшим повністю електричним літаком, який коли-небудь літав. Політ тривав 27 хвилин, а сам літак піднявся приблизно на 335 метрів. Про це повідомила компанія Heart Aerospace на своєму сайті.
Далі розповідаємо, що це за літак, навіщо його створили і чи зможемо ми у майбутньому літати без авіаційного палива?
Що відомо про електричний літак?
X1 створила компанія Heart Aerospace. Це шведсько-американська компанія, яка розробляє електричні та гібридно-електричні літаки.
Літак має понад 32 метри розмаху крил і важить більше 11 тонн під час зльоту. На його крилах розташовані чотири електродвигуни. Вони отримують енергію від батарей, а не від звичайного авіаційного палива. Під час першого польоту електрична система видавала понад один мегават потужності.
X1 — це не пасажирський літак, на який вже можна купити квиток. Його створили як випробувальну модель. Компанія хоче перевірити на ньому технології, які потім планує використати у своєму майбутньому пасажирському літаку ES-30.
Перший політ відбувся 12 серпня в аеропорту Платтсбург у штаті Нью-Йорк. За 27 хвилин літак встиг виконати основні етапи польоту: виїхати на злітну смугу, злетіти, набрати висоту, виконати маневри та приземлитися.
Для звичайного пасажира 27 хвилин — це дуже мало. Але для інженерів такий політ дає можливість побачити, як поводяться батареї та електродвигуни не на землі, а в реальному польоті.
У чому головна складність створення літака на електриці?
Головна проблема електричної авіації — зовсім не сам електродвигун. Електромоторів, здатних обертати пропелери, вже давно достатньо. Проблема у тому, де взяти стільки енергії, щоб підняти літак у повітря.
До прикладу батарея електромобіля може важити кількасот кілограмів, але він рухається по землі. Йому не потрібно витрачати енергію на те, щоб постійно тримати себе в повітрі.
Літак не має такої переваги.
Чим важчий літак, тим більше енергії йому потрібно для польоту. А батарея сама по собі дуже важка. У цьому і заключається проблема: якщо поставити більше батарей, літак зможе летіти довше, але стане важчим і потребуватиме ще більше енергії.
Саме через це поки що складно уявити повністю електричний Boeing або Airbus, який зможе кілька годин летіти через океан.
Для коротких маршрутів ситуація значно простіша.
Тому Heart Aerospace не намагається створити електричний аналог великих пасажирських літаків. Компанія працює над невеликим регіональним літаком, який має перевозити людей на відносно короткі відстані.
Майбутній ES-30 розрахований на 30 пасажирів. У повністю електричному режимі він має долати близько 200 кілометрів. Для довших маршрутів літак використовуватиме гібридну систему і зможе долати до 800 кілометрів.
Сучасні батареї поки що не можуть зберігати достатньо енергії, щоб великий літак міг довго летіти тільки на електриці. Тому інженери вирішили використати гібридну систему.
На короткій відстані літак може працювати переважно на електриці. Якщо ж потрібно летіти далі, підключається додаткове джерело енергії. Це трохи схоже на гібридний автомобіль, тільки система набагато складніша.
І саме тут X1 стає важливим. Компанія перевіряє, як електрична система працюватиме на великому літаку, перш ніж встановлювати її на майбутній пасажирський ES-30.
За планами компанії, перші льотні випробування ES-30 мають розпочатися у 2028 році, а в експлуатацію його планують ввести приблизно у 2031 році.
Але навіть якщо все піде за планом, до звичайних пасажирських рейсів ще далеко. Літак має пройти багато випробувань і отримати сертифікацію, яка підтвердить його безпеку.
Чи зменшить вплив на довкілля електрична авіація?
Одна з головних причин, чому взагалі розвивають електричну авіацію, — бажання зменшити залежність від авіаційного палива.
Звичайний літак під час польоту спалює паливо. Електродвигун цього не робить. Тому під час самого польоту електричний літак не має вихлопних викидів від спалювання пального.
Проте електроенергію для заряджання батарей теж потрібно виробити. Якщо її отримують із вугілля чи газу, викиди нікуди не зникають — вони просто виникають в іншому місці.
Є і проблема виробництва батарей. Для них потрібні різні метали та інші матеріали, а після завершення терміну служби батареї потрібно переробляти.
Тому правильніше говорити не про літак без шкоди для природи, а про технологію, яка може суттєво зменшити викиди на коротких маршрутах.
Ще однією причиною переходу на електричні двигуни є гроші
Електродвигуни мають простішу конструкцію, ніж традиційні авіаційні двигуни. У них менше рухомих деталей, а отже, потенційно може бути простішим і дешевшим обслуговування.
За оцінкою Heart Aerospace, ES-30 може мати більш ніж на 40% нижчі експлуатаційні витрати порівняно зі старішими регіональними літаками. Але це поки прогноз компанії, а не результат реальної експлуатації готового пасажирського літака.
Чи зможемо ми скоро літати на електричних літаках?
Перший політ X1 не означає, що електричні літаки вже готові перевозити пасажирів. Це лише один із перших великих кроків.
Попереду у розробників ще багато роботи. Потрібно перевірити, як батареї працюють під час різних режимів польоту, наскільки вони безпечні, як швидко їх можна заряджати і що відбувається з ними після сотень або тисяч циклів використання. Потрібно також довести, що вся система достатньо надійна для пасажирських перевезень.
І це, мабуть, головна різниця між електромобілем та електричним літаком. Якщо автомобіль раптово зупиниться через технічну проблему, водій може просто з’їхати на узбіччя. Для літака такої можливості немає. Тому авіаційні технології перевіряють набагато суворіше.
Перший політ Х1 показав, що електричну силову установку можна використовувати й на машині завдовжки понад 23 метри та вагою понад 11 тонн.
Можливо, через кілька років електричний літак не буде чимось незвичайним. Але найімовірніше, почнемо ми не з далеких міжнародних рейсів, а з коротких польотів між сусідніми містами.
Наприклад, замість великого літака на маршруті між двома регіональними аеропортами може з’явитися невеликий літак на 30 пасажирів. Він буде тихішим, частину шляху зможе долати на електриці, а для довших маршрутів використовуватиме гібридну систему.
Саме до такого майбутнього зараз намагаються наблизитися розробники X1.
І тепер головне питання не в тому, чи може літак літати на електриці. Він уже це зробив. Питання в тому, наскільки далеко він зможе полетіти, скільки пасажирів перевезе і коли така технологія стане звичайною частиною авіації.
