Airbus и Siemens искат да пуснат първия електрически самолет да лети
Електрически повдигнат: Спортният самолет на Siemens се задвижва от електрически мотор с мощност 260 киловата и тегло 50 килограма - рекорд.
Снимка: Siemens AG
Мюнхенските Airbus и Siemens работят по регионален самолет с електрическо задвижване. Трябва да излети през 2030 година. Посещение на бъдещата лаборатория на авиационната индустрия.
Това парче от бъдещето вече изглежда малко незабележимо: малко по-голямо от тенекия, тежащо малко под 3,2 килограма, дори хребети отвън, лъскаво сребро - електрически мотор. Но какъв. Този прототип, който Андреас Фаас току-що е взел от рафта, има 40 к.с. Сравним двигател с вътрешно горене би бил не само поне пет пъти по-голям, но и напълно неподходящ за това, по което работят тук, в сграда 31 на изследователския обект на Siemens в Нойперлах в Мюнхен: нови, изключително тихи и икономични двигатели за самолети. И нова бизнес зона за групата.
Фаас е главният разработчик на проект, който Siemens движи напред заедно с европейската авиационна група Airbus. Електрическите задвижвания на Siemens трябва да са готови до 2022 г. В Airbus екип работи върху подходящ пътнически самолет. Фаас преминава между разработката на прототипи в Нойперлах и изследователската площадка на Airbus в Отобрун, малко под пет километра, където се намира останалата част от екипа.
Електронните самолети ще изглеждат по различен начин
Според Фаас първият самолет с новия двигател ще излети не по-късно от 2030 година. Те трябва да предлагат място за до 100 пътници и да имат пробег от 1000 километра, полетите от Берлин до Лондон биха били възможни. Airbus A320 вече може да побере до 180 пътници.
И новите машини ще изглеждат по-различно от самолетите, които са в движение днес. В края на краищата много малки двигатели могат да бъдат монтирани по крилото, където е аеродинамично по-благоприятно, отколкото отдолу, както днес. Вертикален стабилизатор вече не е необходим, завой надясно или наляво може да се управлява от електродвигателите. Друго предимство: Електронните двигатели са с изключително ниско износване, за разлика от съвременните турбини.
Надежда за A380: Emirates поръчва 36 самолета от Airbus
Виртуално летене в тестовия стенд
По-малки машини с нов тип електродвигател вече се използват за тестови цели и все още работят с батерии. Пилотен пилот например. Компанията току-що е поставила световен рекорд с такава машина. Самолетът обаче не трябва да излита, за да събира данни. Един етаж под производството на прототип на Faass, Siemens позволява да лети в тестовата лаборатория, царството на Маркус Бауер.
В стаята има три екрана един до друг - летището, пред него пилотската кабина: стол с висока облегалка и по-малък екран. Тук можете да излитате и кацате с мишка със софтуер за полет и да правите няколко пируети. Тестовият стенд е разположен зад прозорец: голяма жична кутия с матова сребриста кръгла част, прикрепена отпред - рекорден двигател с 350 к.с./260 кВт. Той е с диаметър около 40 сантиметра и е висок около 15 сантиметра. Сравнимият класически електрически мотор би бил в пъти по-голям.
Двигателят на тестовия стенд осигурява 30 милиона пакета с данни
Ако пилотът лети в цикъл с виртуалния си самолет, двигателят в тестовия стенд в съседство се зарежда съответно в реално време, използвайки софтуера на Siemens. А свързаните компютри събират данни, тъй като двигателят е претъпкан със сензори - това създава около 30 милиона пакета данни за полет, както казва мениджърът на тестовете Бауер. След това данните се анализират с изкуствен интелект и софтуер и дават на разработчиците подсказки какво може да се подобри къде и как.
Четири до шест места могат да летят с двигателя, който в момента се тества, казва Бауер. За истински пътнически самолет обаче ще са необходими мегавати. Техниците в Siemens все още не са толкова далеч. Но защо всъщност инженерите не използват електрическите двигатели, които вече са разработени за автомобили? „При производството на автомобили разходите са важни“, казва мениджърът по развитието Фаас. "Когато летите, теглото е важно, а не толкова цената."
„Ние помагаме за оформянето на пазара“
А на автомобилния пазар, където става въпрос повече за количеството, много доставчици се борят за поръчки. Възможностите за доходи са съответно ниски. По-различно е при електрическите задвижвания за самолети: „Ние помагаме да се оформи пазарът“, казва Фаас. „По-рано не съществува така.“ Според него Siemens има още едно предимство пред конкуренцията: финансовата сила на голяма корпорация. „Ние сме стартиращи, но с дългосрочна стратегия и финансиране“, казва Фаас.
Електронните автомобили са в бързата лента в Норвегия
Airbus и Siemens стартираха през есента на 2016 г. В Siemens екипът нарасна от 20 на повече от 100 служители. Общо двете групи ще имат около 200 служители, които ще движат проекта напред. Има някои с опит в автомобилния спорт, класически разработчици и някои от университета. Един от тях преди това е разработил инвалидни колички за холандския параолимпийски екип и следователно е имал опит с ултралеките въглеродни влакна.
От Tesla до Google до Siemens
Самият Фаас помогна за разработването на батериите за Model S, първата серийно произведена електрическа кола от американския доставчик Tesla. След това премина към Google X, където работи върху специални хвърчила, които ще генерират електричество в небето чрез мини витла. „Не е далеч от електрическото летене“, казва той.
Компанията не иска да разкрива колко Siemens е готова да плати за мечтата си да лети, но казва, че в проекта има много пари. Airbus също държи нисък профил по отношение на цифрите.
Насоките на ЕС стимулират развитието
Развитието се движи и от изискванията на ЕС, които имат за цел значително да намалят емисиите от въздухоплавателните средства. „Това може да се постигне само с нови устройства“, твърди Фаас. И те трябва да са по-малки от преди, но да осигуряват значително по-голяма производителност. „Искаме да удвоим плътността на мощността на двигателите до 2022 г.“ Това може да не звучи толкова зрелищно за неспециалистите, но, както казва Фаас, очевидно е огромно техническо предизвикателство. Но от негова гледна точка може да се овладее.
За да получи по-леки и компактни двигатели, екипът на проекта на Siemens използва нови материали като въглеродни влакна и нови технологии като 3D печат - последното, защото позволява компоненти, които не могат да бъдат традиционно фрезовани от блок алуминий - като кухи елементи които са по-леки и разпределят топлината по-добре.
Откъде идва електричеството?
Остава решаващият въпрос: откъде много електрически двигатели получават електричество? Една от възможностите биха били специалните батерии, които според Фаас все още създават трудности. Ето защо съвместният проект между Siemens и Airbus се фокусира върху хибридно-електрически полети. Електричеството от батерия се използва изключително за излитане и кацане; ако самолетът е на височина на полета, се използва конвенционално задвижване. В този случай конвенционалното означава, че горивната клетка доставя електричество чрез генератор.
В момента съвместното предприятие работи по тази клетка. Според Фаас това може да спести до 50 процента от гориво. По летищата също става по-тихо. Тъй като машините почти не издават шум по време на излитане и кацане, забраните за нощни полети вече не са необходими.