Электрический самолёт

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Швейцарский самолёт Solar Impulse на солнченый батареях. В 2015 году на нём планируется осуществить кругосветный перелёт.

Электричесий самолёт — самолёт, работающий на электрическом двигателе, подача тока на который может осуществляться от топливных элементов, фотоэлементов, суперконденсаторов, батарей или беспроводным путём.

В настоящее время электрические самолёты представлены преимущественно экспериментальными моделями, в число которых входят как пилотируемые, так и беспилотные аппараты. Запуски электрических авиамоделей начали получать распространение с 70-х годов XX века, первый официальный запуск датирован 1957 годом[1]. Первый полёт с человеком на борту на электрическом самолёте осуществлён в 1973 году, время полёта составило 14 минут[2].

История[править | править вики-текст]

Ранняя история[править | править вики-текст]

Дирижабль La France с электрическим двигателем, 1883 год

Электрические двигатели на воздушых суднах применялись ещё в XIX веке. 8 октября 1883 года французский воздухоплаватель Гастон Тиссандье совершил первый полёт на дирижабле La France с использованием электрического двигателя Вернера фон Сименса, получавшим питание от батареи весом 435 килограмм[3]. В следующем году Шарль Ренар совместно с Артуром Кребсом совершили полёт на дирижабле с более мощным двигателем[3].

Авиамодели[править | править вики-текст]

Запуски электрических авиамоделей с неподвижным крылом осуществляются с 1957 года, однако имеются неподтверждённые сведения о запуске в 1909 году[4]. Электрические модели уступали в скорости моделям, летающим на жидком топливе, имели более высокую стоимость. Но главным их недостатком долгое время оставалось отсутствие достаточно ёмких аккумуляторов, в связи с чем широкое распространение электромодели получили лишь в начале 1990-х.

1964 год. Американский инженер Уильям Браун продемонстрировал журналисту CBS News Уолтеру Кронкайту модель вертолёта, получающую необходимую для полёта энергию от микроволнового излучения[5].

Первые пилотируемые полёты[править | править вики-текст]

Solar Challenger совершил перелёт через Ла-Манш 1981 году.

В 1973 году Фред Милишки и Хейно Брдишка на базе австрийского моторного планера Brditschka HB-3 создали вариант Militky MB-E1 с электрическим двигателем. Хейно Брдишка в том же году совершил полёт на нём продолжительностью 14 минут. Таким образом, модель Militky MB-E1 стала первым пилотируемым электрическим летательным аппаратом, поднявшим человека в воздух[2].

29 апреля 1979 года в городке Риверсайд, штат Калифорния, 35 минутный полёт с человеком на борту совершил самолёт Mauro Solar Riser, оснащённый электромотором мощностью 3,5 л.с. и 30-вольтным никель-кадмиевым аккумулятором, снятым с вертолёта Hughes 500. На крыльях самолёта хоть и располагались солнченые фотоэлементы, однако возможность подзаряжаться во время полёта отсутствовала. Инициатором создания выступил Ларри Мауро[6]. Однако, дальше испытаний дело так и не зашло.

7 июля 1981 года через пролив Ла-Манш совершил перелёт Solar Challenger. Время полёта составило 5 часов 23 минуты[7].

1980—1990 годы[править | править вики-текст]

Sunseeker I пересёк Соединённые Штаты в 1990 году.

С 1983 по 2003 годы агентство NASA финансировало создание самолётов Pathfinder и его модификаций Pathfinder Plus, Centurion и Helios в рамках экологических исследований. Последнему из них принадлежит рекорд по высоте подъёма среди крылатых летательных аппаратов без реактивных двигателей — 29,5 км.

В 1990 году Эрик Раймонд завершил работу над своим детищем Sunseeker I, начатую в 1986 году. Sunseeker I пересёк США потратив на это 21 полёт и 121 час в воздухе.

2000-е — наши дни[править | править вики-текст]

Беспилотному аппарату Helios принадлежит высотный рекорд для электрических самолётов — 29,5 км.

Существенный рывок эта экзотическая область самолётостроения получила в конце 1990-х — начале 2000-х, когда созданием электросамолётов заинтересовались частные фирмы. Среди причин, способствовавших развитию нового типа самолётов стало повышение требований к защите окружающей среды, появление современных ёмких аккумуляторов, а также лёгких и прочных материалов. Помимо прочего, электрические самолёты отличает низкий уровень шума, что может быть хорошим преимуществом при выполнении разведывательных операций.

Британский беспилотный летательный аппарат QinetiQ Zephyr с питанием от солнечных батарей в 2010 году установил на тот момент мировой рекорд длительности полёта для БПЛА, пробыв в воздухе две недели.

20 июля 2012 года Long-ESA установил рекорд скорости для самолётов с электродвигателем, разогнавшись во время испытания до 326 км/ч[8].

Швейцарский самолёт Solar Impulse, находящийся в проектной стадии, возможно станет первым в мире пилотируемым самолётом, способным летать за счёт энергии Солнца неограниченно долго. В 2015 году на этом самолёте планируется совершить кругосветное воздухоплавание.

В июле 2014 года на авиасалоне в Ле-Бурже представлен самолёт Airbus E-FAN, проектируемый как тренировочный самолёт, способный выполнять фигуры высшего пилотажа[9].

Производство[править | править вики-текст]

В мире[править | править вики-текст]

Первым серийным электрический летательным аппаратом, появившимся в продаже, стал одноместный планёр Alisport Silent Club (1997). Приводился в движение двигателем мощностью 13 кВт[10].

Airbus заявила, что у компании существуют планы развития региональных коммерческих самолётов в ближайшем будущем[11].

Имеются проекты по созданию электрических самолётов в Канаде, Германии, Китае и других странах.

В России[править | править вики-текст]

Первый российский полностью электрический самолёт может быть создан к началу 2020 годов. Силовую установку предполагается строить на базе двигателя ПС-90А. Всего к реализации программы планируется привлечь более 100 предприятий авиационной, радиоэлектронной и электротехнической промышленностей, а также ряд ведущих академических институтов[12].

Среди уже существующих моделей можно выделить БПЛА ZALA 421-04M, выполненный по схеме летающее крыло, с тянущим воздушным винтом, вращаемым электродвигателем, работающим на аккумуляторах.

Будущие модели[править | править вики-текст]

Вероятно создание гибридных самолётов по аналогии с гибридными автомобилями, где для взлёта может применяться один тип двигателей, а для полёта — другой.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Noth, André History of Solar Flight. Autonomous Systems Lab. Zürich: Swiss Federal Institute of Technology (July 2008). — «Günter Rochelt was the designer and builder of Solair I, a 16 m wingspan solar airplane ... 21st of August 1983 he flew in Solair I, mostly on solar energy and also thermals, during 5 hours 41 minutes.»  Проверено 8 июля 2010.
  2. 1 2 Taylor John W R Jane's All the World's Aircraft 1974-75. — London: Jane's Yearbooks, 1974. — P. 573. — ISBN 0 354 00502 2.
  3. 1 2 Renard, Charles ACADÉMIE DES SCIENCES / séance du 18 août 1884 / NAVIGATION AÉRIENNE. - Sur un aérostat dirigeable. (фр.). French Academy of Sciences (18 августа 1884). — «1884 ... l'année dernière par M. Tissandier, qui le premier a appliqué l'électricité à la propulsion des ballons»
  4. ' Day, 'Tubby History of Electric Flight. — «Published in 'Model Engineer' in 1909 ... oak propeller ... flown for eight minutes ... Colonel H. J. Taplin, ... 1957 ... first officially recorded electric powered radio controlled model flight»
  5. Fisher, Arthur (January 1988). «Secret of perpetual flight? Beam-powered plane». Popular Science 232. Проверено 2012-03-31.
  6. Experimental Aircraft Association, Inc. UFM/MAURO SOLAR RISER (2008). Проверено 27 июня 2008.
  7. Curry, Marty Solar-Power Research and Dryden (March 2008). Проверено 27 июня 2008.
  8. Самолет Long-ESA становится самым быстрым в мире электрическим самолетом
  9. E-Fan: Электровентиляторный самолет, пригодный для серьезного пилотажа, продемонстрирован на авиасалоне в Ле-Бурже
  10. AliSport Silent Club > Electric Self-launch Sailplane (undated). Проверено 4 ноября 2009.
  11. Bertorelli, Paul Airbus Announces Electric Aircraft. Avweb (24 апреля 2014). Проверено 28 апреля 2014.
  12. В России создается полностью электрический самолет