Станут ли электрические двигатели альтернативой сырьевому топливу в авиатранспортной отрасли? Группа EADS проводит оценку различных подходов и демонстрирует ряд инициатив в сфере электрической и гибридной тяги в ходе авиасалона в Ле Бурже 2013. Данные проекты являются частью вклада Группы в развитие технологий, позволяющих снизить выбросы СО2.
Группа EADS не только разработала и сконструировала в сотрудничестве с Aero Composites Saintonge (ACS) электрический учебно-тренировочный самолет, названный E-Fan, но также совместно с Diamond Aircraft и Siemens разработала обновленную версию гибридного мотопланера Diamond Aircraft DA36 E-Star 2, работающего на электрической тяге. В сотрудничестве с Rolls-Royce Группа EADS разрабатывает концепцию более совершенной распределенной системы тяги будущего. Эти три проекта известны под названием проектов "Е-самолета".
Развитие концепции инновационных двигательных установок для будущего практического применения на воздушных судах является частью исследования Группы EADS в рамках оказания компанией поддержки авиационной отрасли в достижении целей по защите окружающей среды, детально изложенных в докладе Еврокомиссии "Flightpath 2050". Эта дорожная карта устанавливает цель по снижению выбросов СО2 на 75%, наряду со снижением выбросов окисей aзота (NOx) на 90% и уровней генерируемых шумов на 65% по сравнению с подобными стандартами 2000 года. Корпоративная исследовательская и технологическая сеть EADS, EADS Innovation Works, развивает и продолжает создавать инновации в сфере экологически чистых двигательных установок с целью создания технологической базы для производственных подразделений компании.
E-Fan: электрический самолет в стадии развития
Спустя два года после презентаций первого спортивно-пилотажного самолета и самого маленького в мире пилотируемого человеком самолета с четырьмя электрическими двигателями, полностью электрического Cri-Cri, рабочие группы EADS Innovation Works и Aero Composites Saintonge (ACS) продвинулись еще дальше, создав E-Fan, учебно-тренировочный самолет, полностью работающий на электричестве.
"Представление электрического самолета E-Fan являет собой очередной стратегический шаг EADS в сфере авиационных исследований. Мы привержены открытию передовых технологий, которые в будущем обеспечат преимущества нашим гражданским и оборонным разработкам," - сказал Главный технический директор концерна EADS, Жан Ботти (Jean Botti).
Интенсивная фаза разработки двухместного E-Fan длилась всего восемь месяцев. Характерной особенностью самолета является наличие двух электрических двигателей, вращающих закрытые воздушные винты. Общая тяга стационарных двигателей составляет около 1,5 кН; энергия для них поступает из двух расположенных в крыльях аккумуляторных батарей. Длина самолета составляет 6,7 метров с размахом крыла в 9,5 метров. Это первый электрический самолет с туннельными винтами для снижения уровня генерируемого шума и повышения безопасности. Другим новшеством является главная опора шасси. Она позволяет производить выруливание на земле без задействования основных двигателей, а также обеспечивает ускорение до 60 км/ч во время взлета. Для обеспечения легкости управления электрическими двигателями и системами E-Fan оснащен системой управления энергией E-FADEC.
"Мы верим в то, что демонстрационная модель E-Fan является идеальной платформой, которая может быть со временем доработана, сертифицирована и выпущена на рынок как тренировочный самолет," - пояснил Ботти.
EADS Innovation Works разрабатывает электрические и двигательные системы в сотрудничестве с такими компаниями как ACS, которая сооружает цельнокомпозиционную конструкцию, механические системы и проводит аэродинамические испытания. Французские инновационные институты CRITT Materiaux Poitou-Charentes (CRITT MPC) и ISAE-ENSMA, а также компания C3 Technologies отвечают за разработку и сооружение крыльев. Кроме того, в тестировании аккумуляторных батарей принимали участие специалисты по инжинирингу электрических систем из Astruim и Eurocopter, в то время как компания Airbus разработала фирменные цвета. Проект E-Fan софинансируется Главным директоратом по гражданской авиации Франции (DGAC), Европейским фондом развития регионов (FEDER), французским правительством (фонд FRED), регионом Аквитания и департаментом Приморской Шаранты.
Первый в мире серийный гибридный самолет Diamond Aircraft DA36 E-Star 2, работающий на электрической тяге, получит дальнейшее развитие
В дополнение к разработке E-Fan, Группа EADS также демонстрирует гибридные двигательные системы. Одной из этих систем является Diamond Aircraft DA36 E-Star 2, впервые представленный в ходе авиасалона в Ле Бурже в 2011 году. Двухместный мотопланер был оборудован облегченным и более компактным электрическим мотором от Siemens, что позволило уменьшить общий вес на 100 кг. Электричество поступает от небольшого двигателя Wankel от Austro Engine с генератором, который выступает самостоятельным источником энергии. EADS IW подготовило аккумуляторные батареи, которые были установлены в крылья.
Двигательные установки становятся умнее
Начиная с 2012 года EADS IW совместно с Rolls-Royce работали над проектом создания распределенной системы электрической аэрокосмической тяги, который софинансируется Советом по технологической стратегии Великобритании. В рамках проекта проводятся исследования ключевых инновационных технологий, которые повысят экономию топлива и сократят эмиссию выхлопных газов и уровень генерируемого шума посредством внедрения архитектуры распределенной системы тяги. В рамках этой архитектуры шесть работающих от электричества двигателей распределены на три кластера по размаху крыла и соединены общим входным каналом. Улучшенный газовый энергетический блок обеспечивает электричеством двигатели и перезаряжает общий запас энергии.
"Идея распределенных двигательных систем дает возможность улучшить работу отдельных компонентов, таких как газовый энергетический блок, вырабатывающий только электричество, и работающие на электричестве двигатели, которые развивают тягу. Это оптимизирует интеграцию всей двигательной системы," - пояснил глава EADS Innovation Works, Себастьен Реми (Sebastien Remy). "Главным результатом работы, который мы ожидаем получить от улучшенной интеграции данной концепции, является снижение общего веса и суммарного сопротивления самолета," - сказал он.
На авиасалоне в Ле Бурже с разработками EADS Innovation Works можно ознакомиться в павильоне EADS, расположенном в конце шале ряда А. 18 июня в 13.30 Главный технический директор концерна EADS Жан Ботти (Jean Botti) проведет экскурсию для представителей СМИ по экспозиции EADS и расскажет о представленных продуктах и технологиях концерна.
EADS - мировой лидер в аэрокосмической и оборонной отрасли, а также в предоставлении сопутствующих услуг. По итогам 2012 года концерн, включая компании Airbus, Astrium, Cassidian и Eurocopter получил доход в размере 56,6 млрд евро. По состоянию на конец 2012 года в концерне EADS работало более 140 000 человек.