Электросамолёт на солнечных батареях удвоил дальность полёта

Электросамолёт на солнечных батареях удвоил дальность полёта

Прошлым летом германская компания PC-Aero представила одноместный электросамолёт «Elektra One»:, имевший дальность до 480 км; из 300 кг его полной массы 100 кг приходилось на аккумуляторы.

Новая модель — Elektra One Solar, которую производитель покажет 18 апреля на AERO-2012, получила солнечные батареи на крыльях и оперении, достигнув при этом дальности в 970 км.

Впервые электросамолёт, пригодный к массовому выпуску, может похвалиться такими показателями.

1_5.jpg Рис. 1. На самолёте применено шасси велосипедной схемы: в покое машина опирается на небольшие микрокостыли на нижней части консолей крыльев. (Здесь и ниже изображения PC-Aero).

Elektra One образца 2011 года — очень небольшой самолёт, обладающий для своей массы немалым размахом крыльев — 8,6 м. Да и их площадь — 6,4 м² — довольно велика; она даёт удельную нагрузку на крыло в районе биплана У-2 ВС. Но необычнее всего не это, и даже не вес пустой машины (180 кг, из которых половина — литий-полимерные аккумуляторы, общей ёмкостью 26 кВт•ч), и не небольшая полезная нагрузка в 100 кг.

Самое удивительное — мощность электродвигателя, более похожая на мощность мотопланера: всего 16 кВт, на уровне мотоциклетного мотора. А это значит, что энерговооружённость даже бюджетного автомобиля превосходит энерговооружённость нового электросамолёта.

Максимальная скорость Elektra One невысока — 161 км/ч, такой же заявляется и крейсерская, но и этого было очень трудно добиться, имея мотор, уступающий «горбатому» «Запорожцу». Чтобы достичь при этом приемлемых взлётно-посадочных характеристик, формы самолёта долго «вылизывали».

Поработали и над массой: для её экономии шасси сделано двухколёсным и убирающимся, что для лёгких ЛА с человеком на борту нетипично (обычно его оставляют неубранным в обтекателях для удешевления конструкции и повышения надёжности).

Кабина пилота (он же единственный пассажир) выполнена обжатой почти как у Bf.109, больше похожей на кокпит истребителя. Естественно, весь фюзеляж пластиковый: самые нагруженные элементы — из углепластика, менее ответственные — из стеклопластиков. Пропеллер выбран не просто экономичным, а ещё и малошумным.

При 1 400 оборотах в минуту на крейсерском режиме самолёт декларируется как впятеро менее шумный, чем одноместные «одноклассники», во что нетрудно поверить, учитывая отсутствие шума ДВС.

Дальность первоначальной модели (2011 года) составляла всего 480 км при благоприятных ветровых условиях. С одной стороны, это лишь 5,4 кВт•ч на 100 км, что в несколько раз меньше, чем у обычного электромобиля (!) типа Mitsubishi MiEV, едущего на куда меньшей скорости. С другой стороны, для самолёта это не много и при не слишком развитой аэродромной сети не очень практично.

Однако установка на несущие плоскости тонких и лёгких солнечных батарей позволила подзаряжать литий-полимерные аккумуляторы (которые также были заменены на более высокопроизводительные) в полёте и удвоить дальность, доведя её до 970 км, или шести часов полёта.

Это знаковое приближение к 1 000 км позволит эксплуатировать самолёт в местах с не слишком многочисленными аэродромами и даст лётчику в случае неблагоприятных погодных условий в принимающем аэропорту возможность перенацелиться на другую ВПП. Разумеется, достижение не стоит переоценивать: такое возможно лишь в светлое время, причём не в пасмурный зимний день. Однако простой взгляд на новый Elektra One показывает, что резервы к совершенствованию остаются: стёкла кабины и значительная часть поверхности не имеют пока фотоэлементов.

Конечно, питание от Солнца потребовало установки инвертора, что несколько увеличило стоимость и вес самолёта. Если в 2011 году производитель говорил о $140 тыс., то сейчас машина оценивается в $145 тыс. Однако отсутствие необходимости покупать бензин и даже электричество (при не слишком частых полётах) существенно уменьшают операционные расходы. Так, обычная углепластиковая Cessna Corvails с ДВС, о которой мы недавно писали, имеет совокупную стоимость километра пути 68,5 цента США, а Elektra One — всего 0,2 евро (при германских ценах на электричество). Конечно, Cessna Corvails четырёхместная, значительно более скоростная машина, с куда большей дальностью. И всё же аппараты такого рода делают восемь десятилетий, а электросамолёты пока совершают первые шаги. Так что дадим им чуть-чуть времени: продукция братьев Райт тоже во многом уступала современным ей дирижаблям.

2_4.jpg Рис. 2. Солнечной энергии от такого ангара, включённого в цену электросамолёта, по обещаниям производителя, хватит на 48 000 километров полёта в год.

Читатель, несомненно, интересуется, что означали наши провокационные утверждения об отсутствии необходимости покупать электричество для «заправки» электросамолёта. Нет, закон сохранения энергии, как и тягловые белки в колёсах, не пострадал: производитель обещает включить в цену транспортируемый ангар с солнечными батареями на крыше. Во время стоянки самолёт накапливает энергию от солнечных батарей, общая площадь которых 20 м², и при значительных простоях между полётами способен даже обеспечить полную зарядку аккумуляторов. По заявлению разработчика, в условиях Германии этих фотоэлементов площадью с комнату достаточно, чтобы пролететь 48 000 км в год, чему, конечно, мы рекомендовали бы верить только после покупки и годичной эксплуатации электросамолёта. Вот видео полёта одной из первых версий гелиоэлектрического Elektra One:

К сожалению, пока проект находится на стадии прототипа, и многие данные, представляющие живой интерес, не сообщаются. Сертификация по германским правилам на UL-класс, предположительно, пройдёт в этом году. PC-Aero уже объявила о желании создать целую линейку таких электросамолётов, включая двухместные и — куда же без них — беспилотные версии, причём последние обещаются с неограниченной дальностью дневного полёта.

  • Дата публикации: 10.05.2012
  • 232

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться