Обнаружить крошечный Elektra Trainer издалека не легкая задача. Несмотря на яркий фюзеляж, двухместный самолетик был почти не виден – темное пятнышко на фоне пасмурного неба, которое с каждой минутой становилось все темнее.
Вдобавок ко всему, электрические двигатели самолета обеспечивали почти бесшумный заход на посадку, не давая никакой информации о его местонахождении.
Пока вдруг он наконец-то не появился! Члены команды E-Flight Challenge выстроились, чтобы посмотреть, как самолет с аккумуляторным питанием изящно спускается на остров Нордерней в Германии.
Приземление, произошедшее всего за несколько минут до заката 29 августа, ознаменовало конец состязания E-Flight Challenge 2023, в котором электрический самолет Elektra Trainer противостоял спортивному автомобилю Lucid Motors Air, также электрическому.
И самолет, и автомобиль стартовали ранее в тот же день из Гельнхаузена с травяного аэродрома недалеко от Франкфурта-на-Майне, в точку назначения, которая находилась примерно в 300 км к югу и задачей было - первым добраться до острова.
Целью этого мероприятия, придуманного группой энтузиастов электрической техники, была демонстрация расширяющихся возможностей этой многообещающей и быстро развивающейся технологии.
Электроавиации предстоит долгий путь
Можно сказать, что E-Flight Challenge получила вдохновение от первых лет авиации.
От перелета Луи Блерио через Ла-Манш в 1909-м до знаменитого одиночного трансатлантического перелета Чарльза Линдберга в 1927-м, история авиации часто творилась на фоне состязательных задач, которые с радостью принимались смелыми пионерами.
Перенесемся на столетие вперед, и теперь этот дух открытий обрушился на электрическую авиацию – небольшой сегмент отрасли, который постоянно расширяет свои возможности.
Электромобили становятся популярными по всей планете, и в таких странах, как Норвегия, они уже составляют значительную часть продаж новых автомобилей – но в электрической авиации дело обстоит иначе.
Энергетические потребности даже самых маленьких самолетов находятся в совершенно другой категории, по сравнению с автомобилями. Существующие аккумуляторные технологии просто еще не достигли уровня плотности энергии, необходимого для питания чего-либо большего, чем самые маленькие самолеты для короткого полета. Например, Elektra Trainer, используемый в нашем состязании, может перевозить максимум двух человек.
Аккумуляторы, представленные в настоящее время на рынке, просто не справляются с этой задачей из-за небольшой мощности. Установка батарей большего размера не выход — это приводит к значительному увеличению веса, что серьезно ухудшает характеристики.
Даже один из самых амбициозных разработчиков электрических самолетов — шведский стартап Heart Aerospace, получивший заказы и инвестиции от United Airlines и других известных игроков отрасли, — объявил в 2022 году, что отказывается от чисто электрической силовой установки для разрабатываемых самолетов. Это было сделано для того, чтобы использовать гибридный подход, который позволил бы компании разработать авиалайнер вместимостью до 30 мест, что по отраслевым стандартам все равно является мелочью.
Технологии еще нет
Итальянский производитель самолетов Tecnam, который в 2021 году сотрудничал с Rolls-Royce и норвежской авиакомпанией Widerøe в проекте электрического авиалайнера, также объявил этим летом о приостановке своего проекта электрического самолета после трех лет исследований, заявив, что технология аккумуляторов недостаточно зрела.
Но другие заявления – на этот раз от разработчиков аккумуляторов – дают веские основания для надежды.
Китайская компания CATL, мировой лидер в области аккумуляторных технологий, объявила в апреле текущего года, что разработала батарею с плотностью энергии в 500 Вт·ч/кг, что станет значительным шагом вперед — почти вдвое больше, чем сейчас есть на рынке - около 270 Вт·ч/кг.
Через несколько дней за этим последовала Cuberg, калифорнийская дочка шведского аккумуляторного гиганта Northvolt, объявившая о прогрессе в разработке нового поколения литиевых батарей, которые ходе испытаний показали результат в 380 Вт·ч/кг – прирост на 40%.
Электрификация более крупных авиалайнеров, таких как Airbus A320 и Boeing 737, которые сегодня выполняют большинство рейсов в мире, остается отдаленной перспективой.
Аэрокосмические гиганты Boeing и Airbus рассматривают другие технологии, такие как водород и экологичное авиационное топливо, в качестве альтернативы авиакеросину, поскольку идея большого пассажирского самолета с аккумуляторным питанием кажется в настоящее время недостижимой.
«Учитывая всю эту неопределенность, нам необходимо взвесить все "за" и "против", продолжить развитие и сузить неопределенность. Только тогда мы сможем точно определить, какое решение будет правильным для какой части рынка», — рассказал CNN Робин Ридель, партнер консалтинговой фирмы McKinsey.
В 2021 году Ридель и его команда из McKinsey выступили соавторами исследования, согласно которому 17,4% глобальных выбросов коммерческой авиации приходится на полеты на расстояние менее 1 тыс. км (сюда не включены короткие полеты, выполняемые летными школами,маленькие самолеты и другие виды частной авиации). Это тот сегмент отрасли, который можно относительно быстро декарбонизировать с помощью уже доступных новых форм силовой установки, включая гибридные, аккумуляторные и самолеты на водородных топливных элементах.
Преимущества будут не только в области экологичности. Поскольку у электродвигателей меньше движущихся частей, чем у двигателей внутреннего сгорания, сторонники электрической авиации уверены, что, как только проблема дальности полета будет решена, более низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию электрических самолетов побудят операторов перейти на них.
Взгляд в будущее
Одной из компаний, которая с нетерпением ожидает появления электрических самолетов, является частный берлинский оператор Air2E, поддержавший E-Flight Challenge. Ее основатель и генеральный директор Норберт Верле любит проводить параллели с первыми годами появления электромобилей.
«Прежде чем Tesla стала именем нарицательным, как сейчас, она выпустила Roadster, который не имел особого успеха, но показал, куда будет двигаться отрасль и что можно делать крутые электромобили», — говорит он.
Верле надеется, что если электрические самолеты обеспечат снижение затрат, они также поглотят часть автодорожного трафика.
Это предположение, на основе которого некоторые предприниматели строят бизнес-стратегии для новых региональных предприятий по производству электрической авиационной техники.
Одна из них – Electra.aero, которая разрабатывает eSTOL - гибридный самолет с коротким взлетом и посадкой, способный перевозить девять пассажиров или 1 тонну груза на расстояния до 800 км. Смысл разработки этого типа самолета заключается в том, что его более низкие эксплуатационные и экологические затраты откроют множество маршрутов, которые сегодня экономически нежизнеспособны, и соединять тысячи малоиспользуемых сегодня аэродромов в США и других странах.
Однако компания из Вирджинии по-прежнему осторожно относится к полностью электрическим самолетам и выбрала гибридную технологию, сочетающую топливо с электрической трансмиссией, как в гибридном автомобиле. Специалисты Electra.aero считают, что только гибридная технология способна обеспечить плотность энергии, близкую к плотности энергии турбовинтовых самолетов, которые уже эксплуатируются большинством региональных авиакомпаний.
«Самолеты, использующие только аккумуляторы не являются перспективным решением в обозримом будущем. Даже с учетом недавних достижений пройдут десятилетия, прежде чем аккумуляторная технология достигнет той плотности энергии, которая необходима для ее использования в коммерческих самолетах, работающих только на батареях», — говорит основатель и генеральный директор Джон Лэнгфорд.
«Автомобильной промышленности потребовалось 15 лет, чтобы перейти от гибридных электромобилей к автомобилям, работающим только от аккумуляторов, и скорее всего авиационной промышленности понадобится еще больше времени. Гибридные самолеты позволят сделать значимый шаг к снижению выбросов сегодня и смогут улучшаться по мере развития аккумуляторных технологий».
День, когда машина победила самолет
В этом контексте соревнование E-flight Challenge послужило иллюстрацией не только проблем, связанных с электрическим полетом, но и его перспектив.
Хотя самолет может держать относительно прямой курс по суше и морю до Нордернея, дорожная группа рассчитывала на заявленный запас хода автомобиля Lucid Air в 800 км и отсутствие ограничений скорости на длинных участках автобанов.
Радиус действия самолета стал, что не совсем неожиданно, ахиллесовой пятой авиационной команды.
Elektra Trainer пришлось сделать пит-стоп примерно на полпути, проведя 2,5 часа на земле, заряжая аккумуляторы на аэродроме Эрлингхаузен. Это, в конечном итоге, и привело к проигрышу гонки.
Как только автомобиль достиг паромного терминала на северном побережье Германии и был готов отправиться на остров, игра была окончена. Команда Lucid Motors въехала в аэропорт Нордерней в 18:13 по местному времени – через семь часов после старта. Самолет прибыл примерно через час.
Однако организаторы не были разочарованы, они праздновали успех. Кто пришел первым, в конечном счете, не было главным вопросом.
«Этот успех заключался в том, чтобы доказать, что такой полностью электрический перелет возможен всего за один день. Прогресс по сравнению с тем, что было всего три года назад, просто поразителен!» — объясняет Морелл Вестерманн, один из инициаторов E-Flight Challenge.
В 2020 году вместе с другими любителями электрической авиации Вестерманн совершил рекордный перелет от предгорий Швейцарских Альп до того же острова Нордерней по аналогичному маршруту, но на другой модели электрического самолета. Этот полет установил 6 мировых рекордов, в том числе по самой длинной дистанции, пройденной на электричестве, самой высокой средней скорости более 100 километров, наибольшей высоте и наименьшему количеству остановок - все для полетов на электрическом самолете.
Для сравнения: тому полету потребовалось три дня и 11 остановок для подзарядки, чтобы преодолеть 700-километровый маршрут, в то время как для E-Flight Challenge 2023 потребовалась только одна остановка для 300-километрового путешествия между Франкфуртом-на-Майне и территорией у Северного моря.
Сколько остановок потребует следующая задача, мы можем только догадываться, но есть вероятность, что постепенные достижения в области электрической авиации будут продолжать вести ее участников дальше, быстрее и, конечно же, без вредных выбросов.
Вестерманн, который в свободное время летает на электрических самолетах, осмеливается сделать прогноз: «В 2026 году, через три года, технологии станут достаточно зрелыми, чтобы пролететь это расстояние всего за один заход!»
Источник: CNN Travel
Перевод: АвиаОбоз
Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и оставляйте комментарии внизу. Теперь мы и в Телегараме t.me/aviaoboz
Читайте еще на канале
- В небе Китая или История авиации в Поднебесной
