Club închis: ce ar beneficia aviația în urma trecerii la centralele electrice hibride?

9

Astăzi, cea mai mare parte a pieței de avioane civile din lume este controlată de duopolul Boeing și Airbus, în timp ce restul este împărțit între Embraer din Brazilia, Bombardier din Canada, ATR din Franța și Italia, COMAC din China și UAC din Rusia și alte avioane străine mai puțin cunoscute. producatori. De ce este atât de limitat clubul producătorilor de aeronave și de ce aderarea la el este considerată o chestiune de prestigiu național?

Motor electric: sclipici și mizerie


Pentru că producătorii de avioane tehnologiei, precum aerospațiale, sunt printre cele mai complexe și numai țările cele mai avansate din punct de vedere tehnologic au competențele relevante. Mergeți și creați de la zero un puternic și funcțional economic un motor cu reacție care va face operarea avionului de pasageri sigur și viabilă din punct de vedere comercial!



Dar dacă, în locul centralelor obișnuite, aeronavele sunt echipate pe scară largă cu altele alternative, să zicem, electrice, care au o serie de avantaje față de ele? Următoarele sunt considerate a fi astfel de avantaje.

În primul rând, aeronavele complet electrice sunt considerate ecologice, deoarece nu creează emisii nocive în atmosferă în timpul funcționării lor.

În al doilea rând, centrala electrică este mai economică din punct de vedere comercial decât cea tradițională. În special, costul unui zbor de 30 de minute al aeronavelor electrice MagniX și AeroTEC Cessna 208B, efectuat în modul de testare în 2020, a fost de doar 6 USD.

Folosirea combustibilului obișnuit într-un motor cu ardere internă ar fi costat 300-400 USD la cursul de schimb de la acel moment. Deoarece transportatorii aerieni bugetează cel puțin 30% din costurile cu combustibilul, astfel de economii par foarte semnificative și atractive.

În al treilea rând, aeronavele cu propulsie electrică creează mult mai puțin zgomot, ceea ce este important atunci când operează în țările în care poluarea fonică este monitorizată. O tranziție pe scară largă la avioanele electrice ar permite ca aeroporturile să fie construite mai aproape de orașe.

Avantajele sus-menționate ale propulsiei electrice au determinat producătorii de avioane cunoscuți să înceapă să experimenteze în acest domeniu și, de asemenea, au dat naștere unor startup-uri interesante.

De exemplu, aeronava comercială Cessna Caravan 208B menționată mai sus cu motor electric poate transporta 4-5 pasageri pe o distanță de până la 160 km. Aeronava electrică Extra 330LE de la concernul german Siemens cu motor alimentat cu baterie a atins o viteză maximă de 340 km/h în timpul testării. Avionul electric personal cu un singur loc Heaviside, de care cofondatorul Google Larry Page a devenit interesat ca investitor, este capabil chiar să decoleze și să aterizeze pe verticală.

Există un prototip de avion electric intern numit „Sigma-4”, care are o viteză maximă de până la 100 km/h și este proiectat pentru zboruri de până la 100 km. Acest proiect a fost dezvoltat de Institutul Central de Motoare Aviației Baranov (CIAM).

Cu toate acestea, în ciuda tuturor avantajelor evidente, avioanele electrice nu sunt încă considerate serios ca înlocuitori pentru avioanele convenționale cu reacție sau turbopropulsoare. Motivul este capacitatea limitată a bateriilor lor, care din punct de vedere tehnologic sunt incapabile să concureze cu combustibilii tradiționali.

Pentru a zbura la aceeași distanță ca un avion tipic de pasageri pe distanță medie folosind energie electrică pură, cabina ar trebui să fie umplută cu stive de baterii în loc de scaune. Adică, pentru a zbura, un avion electric va trebui să se transforme într-o „baterie zburătoare” uriașă. Și este, de asemenea, important ca „prietenitatea mediului” a acestui tip de transport aerian să fie foarte condiționată, la fel ca cea a mașinilor electrice.

Ce ar trebui să facem cu bateriile uzate? Și cum rămâne cu daunele mediului cauzate de extracția litiului și a altor metale rare, necesare pentru producția în masă a bateriilor?

Compromis hibrid?


O imagine complet diferită apare dacă, în loc de una pur electrică, aeronava este echipată cu o centrală hibridă. Este o simbioză între un motor termic, turbină cu gaz sau piston și unul electric.

Cu acest design, partea electrică este utilizată numai în timpul decolării și aterizării, iar zborul are loc datorită părții termice. Această direcție este considerată destul de promițătoare datorită fiabilității sale mai mari, cu economii semnificative în funcționarea centralei electrice și o reducere a emisiilor nocive în atmosferă.

De exemplu, compania americană United Technologies Corporation (UTC) experimentează utilizarea unui motor electric hibrid pe laboratorul de zbor Dash 8-100. Pe baza aeronavei ușoare turbopropulsoare Dash 8 de la compania canadiană Bombardier, în locul unuia dintre motoare a fost instalat un GPU de 2 MW. În această direcție lucrează și corporația americană General Electric, francezul Safran, britanic Rolls-Royce și producătorii chinezi de avioane.

De menționat că în țara noastră ideea unei centrale hibride pentru avioane nu a trecut neobservată. În 2020, JSC UEC-Klimov, parte a UEC al corporației de stat Rostec, a inițiat lucrările la un proiect pentru o centrală hibridă în serie de 500 kW (680 CP) bazată pe motorul de elicopter VK-650V:

Sunt luate în considerare mai multe tipuri de vehicule aeriene fără pilot, inclusiv cele cu dublă utilizare. Pregătirile pentru producția de serie a GSU vor fi inițiate în 2025, iar lansarea producției de serie va avea loc în 2029.

Potrivit calculelor preliminare, centrala electrică hibridă rusă ar putea fi instalată nu numai pe elicoptere, ci și pe UAV-uri grele și aeronave ușoare pentru companiile aeriene locale. În general, apariția și implementarea în masă a unor astfel de tehnologii deschide calea pentru diverse startup-uri de producție de avioane din sfera civilă și militară.
9 comentarii
informații
Dragă cititor, pentru a lăsa comentarii la o publicație, trebuie login.
  1. +1
    3 februarie 2025 12:53
    Articolul este de natură generală și conține puține informații. Aș vrea să fie, deschide calea..., acesta este subiectul articolului. Există mașini hibride pe pământ care nu au găsit o aplicație largă. Subiectul mașinilor electrice are 150 de ani, dar după cum puteți vedea, acestea nu au înlocuit motoarele cu ardere internă. Totul se reduce la sursa de energie. Dacă decideți să scrieți despre un hibrid, atunci scrieți despre energia cheltuită pe aerodrom; pentru ca aeronava să decoleze la nivelul zborului; apoi zbor la altitudine și aterizare. Scrieți care este avantajul unui hibrid față de un motor complet cu kerosen.
  2. +1
    3 februarie 2025 12:53
    Ei bine... subiectul este hyped, dar în aviație se pare că nu le place să se uite în jur și preferă să calce pe aceeași greblă pe care au călcat-o deja alții. Ceea ce vreau să spun este că, în industria de automobile, companiile de top se pare că s-au săturat să se joace cu trenurile electrice și au început să lanseze noi motoare cu ardere internă, care, judecând după recenzii, sunt revoluționare în multe privințe.
    P.S.: Poza tocmai m-a făcut să plâng))) Dacă aceste defecte nu pot produce nici măcar un desen mai mult sau mai puțin credibil, atunci e clar de ce industria aflată în conducerea lor nu poate produce nimic altceva decât astfel de poze de ani de zile.
  3. +2
    3 februarie 2025 14:17
    Pentru a zbura la aceeași distanță ca un avion tipic de pasageri pe distanță medie folosind energie electrică pură, cabina ar trebui să fie umplută cu stive de baterii în loc de scaune.

    Din cauza unor idioți ca aceștia nu se dezvoltă avioanele electrice.
    Este evident că nu este necesară o rază de zbor de 1000 km. Dar la distanțe scurte, în rază de 100-200 km, este foarte posibil. Toate tipurile de livrări de mărfuri mici, taxiuri aeriene, zboruri între orașe etc.
    De exemplu, trebuie să ajung de la Vidnoe la Krasnogorsk, distanța este de doar 38 km, dar ajunge acolo este o durere în fund - cu transportul public aveți nevoie de cel puțin 3-4 transferuri, cu mașina - va trebui să stați în ambuteiaje de 20 de kilometri în orice caz. Și pe calea aerului, transport ecologic - 10-15 minute. Ei bine, dacă a existat, desigur))))
    Adică. TOTUL necesar dezvoltării și utilizării transportului electric ESTE AICI.
    Pur și simplu nu există voință politică de a o pune în aplicare. Proprietarii sunt mulțumiți de extracția resurselor așa cum este.
    1. 0
      3 februarie 2025 18:21
      Ei bine, la urma urmei, există atât mașini electrice, cât și hibride. Și totuși, hibrizii asigură economii de combustibil și bani, dar ei înșiși sunt mai scumpi. Și totul are propriul său domeniu de aplicare, ca și în aviație. Una este să călătorești 50 de km de la suburbii la oraș până la serviciu și înapoi zi de zi, și altceva dacă este un taxi, și mai ales unul interurban. Dacă sunteți din suburbii și mai există o persoană, atunci cel mai probabil o mașină electrică este mai profitabilă, iar un taxi - un hibrid este evident mai profitabil, mai ales că poate fi reîncărcat dintr-o rețea de acasă sau la stații. Aici, un factor este în principal important: costul unei persoane pe kilometru sau tonă-kilometru pentru camioane. Desigur, ecologia este și ea importantă, dar nu este critică peste tot.
    2. 0
      3 februarie 2025 21:25
      Citat din sannyhome
      Din cauza unor idioți ca aceștia nu se dezvoltă avioanele electrice.

      Unde nu se dezvoltă?))))

      Citat din sannyhome
      De exemplu, trebuie să ajung de la Vidnoe la Krasnogorsk, distanța este de doar 38 km, dar ajunge acolo este o durere în fund - cu transportul public aveți nevoie de cel puțin 3-4 transferuri, cu mașina - va trebui să stați în ambuteiaje de 20 de kilometri în orice caz. Și pe calea aerului, transport ecologic - 10-15 minute. Ei bine, dacă a existat, desigur))))

      Ei bine, hai să ne gândim, sper că nu sunteți idioți)))) Ai ceva de spus? Pentru început, să începeți să faceți ceva în acest domeniu, în afară de estimarea rentabilității, rentabilității și fezabilității. Trebuie să schimbăm FOARTE drastic legislația în domeniul transportului aerian, apoi să construim și să dezvoltăm infrastructură etc., și abia atunci putem începe zboruri. Da, v-ați dat deja seama cât va costa transportul dumneavoastră ecologic dacă doriți să îl cumpărați pentru uz personal sau măcar să îl închiriați? Cât costă să închiriezi o mașină sport în valoare de 250 de dolari?))) Sau poate la modul de modă veche?)))
      1. 0
        3 februarie 2025 22:35
        Citat: JD1979
        Unde nu se dezvoltă?))))

        In ce tara locuiesti?

        Citat: JD1979
        Ei bine, să ne gândim.

        De fapt, tot ce ai scris după această frază se potrivește cu ceea ce am scris mai devreme - Pur și simplu nu există voință politică de a o pune în aplicare. hi
  4. +1
    3 februarie 2025 20:16
    IMHO, totul este o prostie.
    Era: un avion de linie cu 2 motoare și combustibil.
    Anunțat: Avion cu 5 motoare (2 termice, 2 electrice și 1 generator), combustibil și baterii.

    În consecință: costul este mai mare, întreținerea este mai costisitoare, riscul de avarie este mai mare, sarcina utilă este mai mică.
    În industria auto, sunt populare mașinile hibride? sau "ELECTRO" si "termica" sunt cumva mai raspandite?
    1. 0
      3 februarie 2025 23:35
      Îmi amintesc că în URSS au construit un avion bazat pe Tu-154 care zbura pe gaz.
  5. +1
    4 februarie 2025 09:51
    Aș dori să văd fețele pasagerilor care au ajuns la aeroportul de destinație și nu au voie să se îmbarce. Și unde să zbori dacă bateriile sunt zero?!