Летающие электрички. Как скоро в небе появятся электросамолеты и кому они нужны?

Крошечный стартап с офисом у аэродрома, где когда-то размещался первый эскадрон легендарных британских «Спитфайров», надеется вписать свое имя в историю гражданской авиации, открыв в ней новую главу - электрического воздушного сообщения.

Компания Faradair планирует произвести и выпустить на рынок гибридный электросамолет для региональных перевозок. У него будет до 19 пассажирских мест, а в качестве двигателя - пропеллер на электромоторе. Источником электроэнергии станет небольшая газовая турбина.
Для увеличения подъемной силы, а также взлета и посадки на небольших аэродромах, у аппарата будет три несущих поверхности. Это сделает самолет немного похожим на истребитель времен Первой мировой, хотя его аэродинамические показатели будут на самом современном уровне.
Глава компании Гил Клоули подчеркивает, что по сравнению с аналогами у подобной машины значительно меньше движущихся частей, что сократит расходы на эксплуатацию. Кроме того, двигатель самолета производит гораздо меньше шума и вредных выхлопов.
«Почему мы не пользуемся самолетами так же, как мы пользуемся автобусом?» - задается вопросом Клоули.
«В основном, дело в стоимости эксплуатации. Кроме того, много самолетов - это очень много шума, и, конечно, мы вошли в эпоху, когда экоустойчивость стала важной частью нашей заботы о будущем, - отвечает он. - Поэтому мы решили сделать самолет не только экономичным и, следовательно, низкозатратным, но также бесшумным и экологически чистым».

Самолет Faradair, говорит Коули, позволит быстро и дешево перемещаться между не слишком далеко отстоящими друг от друга городами: например, из Лондона в Манчестер можно будет слетать за 25 фунтов, что дешевле билета на поезд.
В более отдаленных и труднодоступных районах этот самолет, способный взлетать и садиться на короткие полосы, может стать настоящим спасением: его эксплуатация позволит обойтись без масштабных инвестиций в обычные или железнодорожные магистрали.
Планируется, что первый самолет поднимется в воздух в 2025 году, а полноценное коммерческое использование должно начаться в 2027-м.
Faradair - далеко не единственная компания, увидевшая потенциал электрической авиации именно сегодня, когда правительства разных страны ищут способы сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Их проект - далеко не самый амбициозный из существующих.
Калифорнийская Wright Electric, например, планирует вывести на рынок полностью электрический самолет на сто мест к середине этого десятилетия. Он будет основан на существующей машине Bae146, но ее четыре турбодвигателя заменят электрические пропеллеры.
Компания уже вступила в партнерство с крупным лоукостером Easyjet. Электросамолет, как планирует Wright Electric, будет использоваться для перелетов длиной примерно в час - это такие маршруты, как Лондон - Париж, Нью-Йорк - Вашингтон или Гонконг - Тайбей.
Однако испытываться самолет будет не в полностью электрическом, а в гибридном режиме. Сначала на электромотор заменят только один из четырех двигателей Bae146. Если тестирование пойдет по плану, то на электромоторы заменят и остальные двигатели.

Глава Wright Electric Джеффри Энглер говорит, что потенциальные покупатели оценили этот подход и, возможно, будут сами следовать ему в дальнейшем, при производстве новых самолетов.
«Когда мы говорили с авиакомпаниями, их представители сказали: почему бы вам не начать с гибрида, а не делать сразу полностью электрический самолет?» - рассказывает Энглер.
«Точно так же было и с автомобильной индустрией, которая тоже начинала с гибридов. Мы рассматриваем эту возможность», - добавляет он.
Основная сложность электрификация самолета в том, что даже лучшие аккумуляторы не способны сравниться с авиатопливом по соотношению расхода энергии на единицу веса. Это значит, что они слишком тяжелы для дальних полетов.


Некоторые электросамолеты, такиe как e-Genius, находятся в разработке уже около десяти лет

«Сегодняшним аккумуляторам до этого далеко», - говорит доктор Андреас Стромайер, глава авиаинженерного факультета Штуттгартского института.




С середины 1990-х годов в этом институте изучают потенциал гибридной и электрической авиации. Созданный здесь экспериментальный двухместный электросамолет e-Genius впервые поднялся в воздух больше десяти лет назад.
«Мы сами создали аккумуляторные системы для нашего самолета», - объясняет Стромайер.
«У нас выходит где-то в районе 200 ватт-час на килограмм, а надо бы 1000 или 1500. Так что мы еще далеко от того, что требуется для большого самолета», - добавляет он.
Он уверен, что при нынешнем уровне развития технологий вполне можно создать легкий шестиместный электросамолет.
Производство более крупного транспортного электросамолета, вместимостью до 19 пассажиров, по его словам, тоже возможно, хотя такая машина будет практически на грани того, что могут позволить сегодняшние технологии.



Компания Eviation разрабатывает электросамолет на девять мест


Девятиместный самолет Alice, разрабатываемый израильской компанией Eviation, попадает в нужные параметры. Он разрабатывается последние несколько лет и рассчитан на полет дальностью до 1000 километров исключительно на электрической тяге.
Более крупная машина уже не может летать только на электричестве и должна работать как гибрид - либо сочетая электромоторы с обычными, либо полагаясь на установленные на борту генераторы.
Доктор Стромайер говорит, что у обоих типов есть потенциал для создания разветвленных авиатранспортных сетей: маленькие, полностью электрические самолеты будут, подобно маршруткам, перевозить пассажиров с местных аэродромов в региональные хабы, где их будут ждать уже более крупные гибридные машины с дальностью полета до 500 км.
«Это будет куда более плотная транспортная сеть, - объясняет ученый. - Больше всего она пригодится в таких регионах, как Скандинавия, или в гористой местности, где построить сеть высокоскоростных шоссе попросту нереально».
«Есть такие места, как Индонезия, Полинезия - со множеством островов, которые нужно связать между собой. Многие места в мире остро нуждаются в подобных транспортных сетях», - резюмирует эксперт.
Eviation начнет испытательные полеты Alice этим летом.



Цель проекта ZEROe авиагиганта Airbus - запустить полностью экологичный самолет к 2035 году

Но электротехнологии вряд ли сильно пригодятся для дальних перелетов. Возможно именно поэтому у авиагиганта Airbus другие приоритеты.
В 2017 году компания начала разработку прототипа гибридного самолета E-Fan X вместе с Rolls-Royce и Siemens. Как и проект Wright Electric, он основан на уже существующем Bae146.
Однако через три года после старта программу свернули. Доктор Сандра Бор-Шеффер, глава подразделения компании Airbus Upnext, занимающегося перспективными разработками, полагает, что это было правильным решением.
«Мы планируем достичь нулевых выбросов углексислого газа к 2050 году, - говорит она. - Чтобы этого добиться, нам нужно задействовать две разные технологии, которые работают на разных временных горизонтах».
В краткосрочной перспективе компания планирует сократить выбросы CO2 с помощью более экологичного топлива - из возобновляемых источников или переработанного.
В дальнейшем Airbus намерен применять для сокращения выбросов двигатели на водороде.
«Мы планируем выпустить на рынок первый самолет с нулевыми выбросами, работающий на водородном двигателе, к 2035 году», - объясняет она.
«У нас также есть команды, работающие над криогенными технологиями и в области сверхпроводимости. Мы уже исследуем то, что станет нашим будущим».

Русская служба BBC