stringtranslate.com

Электрический самолет

10 июня 2020 года Velis Electro стал одним из первых сертифицированных электрических самолетов с экипажем .

Электрический самолет — это самолет, работающий на электричестве . Электрические самолеты рассматриваются как способ уменьшить воздействие авиации на окружающую среду , обеспечивая нулевой уровень выбросов и более тихие полеты. Электричество может подаваться различными способами, наиболее распространенным из которых являются батареи . Большинство из них имеют электродвигатели, приводящие в движение пропеллеры или турбины.

Полеты с экипажем на дирижабле с электрическим приводом восходят к 19 веку, а на привязном вертолете — к 1917 году . Модели самолетов с электрическим приводом используются как минимум с 1957 года, до небольших беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) или дронов, используемых сегодня. Небольшие БПЛА можно использовать для доставки посылок, а более крупные — для долговременных задач: аэрофотосъемки, наблюдения, телекоммуникаций. Первый свободный полет с экипажем на самолете с электрическим приводом MB -E1 был совершен в 1973 году, и сегодня большинство электрических самолетов с экипажем все еще представляют собой лишь экспериментальные прототипы. Первый в мире серийно выпускаемый самозапускающийся пилотируемый электрический самолет с сертификатом типа EASA с 2006 года [1] и запатентованной аккумуляторной системой, интегрированной в крыло, [2] Lange E1 Antares совершил свой первый полет в 1999 году; С 2004 года поставлено более 100 самолетов этого типа, общий налет на электротяге на сегодняшний день (до 2022 года) составляет более 165 000 часов. [3] В период с 2015 по 2016 год Solar Impulse 2 совершил кругосветное путешествие вокруг Земли, используя солнечную энергию. Для городской воздушной мобильности рассматриваются электрические самолеты вертикального взлета и посадки или персональные летательные аппараты . Электрические коммерческие авиалайнеры могут снизить эксплуатационные расходы. [4] : 1–7 

История

К маю 2018 года было известно, что в разработке находится почти 100 электрических самолетов. [5] Это число увеличилось по сравнению с 70 в предыдущем году и включало 60% стартапов, 32% компаний, работающих в аэрокосмической отрасли, половина из которых — крупные OEM-производители, и 8% — академических, государственных организаций и неаэрокосмических компаний, в основном из Европы (45%). и США (40%). [6] В основном это городские воздушные такси (50%) и самолеты авиации общего назначения (47%), большинство из которых работают на аккумуляторах (73%), а некоторые — гибридно-электрические (31%), причем большинство из них представляют собой более крупные авиалайнеры. [6] К маю 2019 года количество известных программ разработки электрических самолетов приблизилось к 170, причем большинство из них были нацелены на роль городского воздушного такси . [7] К 2022 году во всем мире разрабатывалось около 100 проектов электрических самолетов. [4] : 10–11.  К 2023 году количество разрабатываемых концепций экологически чистых самолетов (не только электрических) оценивается примерно в 700. [8]

Дирижабли

Впервые использование электричества для приведения в движение самолетов было опробовано во время разработки дирижабля во второй половине девятнадцатого века. 8 октября 1883 года Гастон Тиссандье совершил полет на первом дирижабле с электрическим приводом. [9] : 292  [10] В следующем году Шарль Ренар и Артур Кребс летали в Ла-Франс с более мощным двигателем. [9] : 306  Даже при грузоподъемности дирижабля тяжелые аккумуляторы, необходимые для хранения электричества, серьезно ограничивали скорость и дальность полета таких первых дирижаблей.

Ожидается, что полностью электрические дирижабли снова станут доступны к 2030-м годам. [11]

Беспилотный самолет

В 1909 году утверждалось, что электрическая модель свободного полета пролетела восемь минут, но это утверждение было оспорено разработчиком первой зарегистрированной электрической радиоуправляемой модели самолета в 1957 году. [12] Плотность мощности для электрического полета была проблематичной. даже для небольших моделей.

Беспилотный летательный аппарат НАСА Pathfinder Plus с электрическим приводом

Pathfinder, Pathfinder Plus , Centurion и Helios НАСА представляли собой серию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с солнечными батареями и системами топливных элементов, разработанных AeroVironment , Inc. с 1983 по 2003 год в рамках программы НАСА по исследованию окружающей среды в области самолетов и сенсорных технологий . [13] [14] 11 сентября 1995 года Pathfinder установил неофициальный рекорд высоты для самолетов на солнечной энергии - 50 000 футов (15 000 м) во время 12-часового полета из НАСА Драйден . После дальнейших модификаций самолет был переведен на Тихоокеанский ракетный полигон ВМС США (PMRF) на гавайском острове Кауаи . 7 июля 1997 года Pathfinder поднял рекорд высоты для самолетов на солнечных батареях до 71 530 футов (21 800 м), что также было рекордом для винтовых самолетов. [13]

6 августа 1998 года Pathfinder Plus поднял национальный рекорд высоты до 80 201 фута (24 445 м) для самолетов с солнечными и винтовыми двигателями. [13] [15]

14 августа 2001 года «Гелиос» установил рекорд высоты в 29 524 метра (96 863 фута) – рекорд для класса U FAI (экспериментальные/новые технологии) и класса U-1.d FAI (дистанционно управляемый БПЛА массой от 500 до 2500 кг (1100 и 5500 фунтов)) а также рекорд высоты для винтовых самолетов. [16] 26 июня 2003 года прототип Гелиоса развалился и упал в Тихий океан у Гавайских островов после того, как самолет столкнулся с турбулентностью, что положило конец программе.

В 2005 году компания AC Propulsion в течение 48 часов безостановочно управляла беспилотным самолетом под названием «SoLong», полностью приводившимся в движение солнечной энергией. Это был первый такой круглосуточный полет на энергии, запасенной в батареях, установленных на самолете. [17] [18]

QinetiQ Zephyr — легкий беспилотный летательный аппарат (БПЛА) на солнечной энергии. По состоянию на 23 июля 2010 года ему принадлежит рекорд автономности беспилотного летательного аппарата - более 2 недель (336 часов). [19] Он имеет конструкцию из полимера, армированного углеродным волокном , версия 2010 года весит 50 кг (110 фунтов) [20] (версия 2008 года весила 30 кг (66 фунтов)) с пролетом 22,5 м (74 фута) [20] ] (версия 2008 года имела размах крыла 18 м (59 футов)). Днем он использует солнечный свет для зарядки литий-серных батарей , которые питают самолет ночью. [21] В июле 2010 года Zephyr совершил мировой рекорд по продолжительности полета БПЛА - 336 часов, 22 минуты и 8 секунд (более двух недель), а также установил рекорд высоты 70 742 фута (21 562 м) для класса FAI U-1. в (дистанционно управляемый БПЛА массой от 50 до 500 кг (от 110 до 1100 фунтов)). [22] [23] [24]

Вертикальный полет

Привязной вертолет Петроци-Карман-Журовец ПКЗ-2 1918 года последовал за ПКЗ-1 1917 года.

Для привязного устройства, такого как платформа воздушного наблюдения, можно подать питание на трос. В попытке создать более практичное решение, чем использовавшиеся тогда неуклюжие воздушные шары, в 1917 году поднялся в воздух австро-венгерский вертолет Петроци-Карман-Журовец PKZ-1 с электрическим приводом. Он имел специально разработанный двигатель мощностью 190 л.с. (140 кВт). электродвигатель постоянного тока производства Austro-Daimler , получавший питание по кабелю от наземного генератора постоянного тока. Однако электродвигатели еще не были достаточно мощными для таких применений, и двигатель сгорел уже после нескольких полетов. [25]

В 1964 году Уильям К. Браун из компании Raytheon управлял моделью вертолета , который получил всю необходимую для полета мощность за счет передачи микроволновой энергии . [26]

Первым в мире крупномасштабным полностью электрическим конвертором стал демонстратор технологий беспилотного летательного аппарата AgustaWestland Project Zero , который провел беспилотные привязные бои на наземных мощностях в июне 2011 года, менее чем через шесть месяцев после того, как компания дала официальное добро. [27]

Решение F/Chretien Вертолет

Первым свободно летающим электрическим вертолетом стал Solution F/Chretien Helicopter , разработанный Паскалем Кретьеном в Венеле, Франция. От концепции автоматизированного проектирования 10 сентября 2010 года он прошел путь до первого полета в августе 2011 года, менее чем за год. [28] [29]

В сентябре 2016 года Мартина Ротблатт и компания Tier1 Engineering успешно испытали вертолет с электрическим приводом. Пятиминутный полет достиг высоты 400 футов (120 м) с максимальной скоростью 80 узлов (150 км/ч). Вертолет Robinson R44 был модифицирован двумя трехфазными синхронными двигателями YASA с постоянными магнитами весом 45 кг (100 фунтов), а также 11 литий-полимерными батареями от Brammo весом 500 кг (1100 фунтов). [30] [31] [32] Позже в 2016 году он пролетел 20 минут. [33] [34] 7 декабря 2018 года компания Tier 1 Engineering пролетела на электрическом R44 с батарейным питанием расстояние более 30 миль (56 км) на скорости 80 узлов (150 км/ч) и высоте 800 футов (240 м), установив мировой рекорд Гиннеса по самому дальнему расстоянию. [35]

В июне 2017 года Airbus представил CityAirbus — демонстратор самолета вертикального взлета и посадки с электрическим приводом . [36] Мультироторный самолет предназначен для перевозки четырех пассажиров, первоначально с пилотом, а также может стать самопилотируемым, если это позволяют правила . [36] Его первый беспилотный полет был запланирован на конец 2018 года, а пилотируемые полеты запланированы на 2019 год. [37] Сертификация типа и коммерческое внедрение запланированы на 2023 год. [38]

Ingenuity , малая беспилотная воздушная система (sUAS) НАСА, которая полетела на Марс в 2021 году и стала первым внеземным самолетом, имеет одну пару соосных несущих винтов . Посадочный модуль винтокрылого аппарата Dragonfly должен стать вторым самолетом и винтокрылым аппаратом, работающим на другом астрономическом объекте, кроме Земли . Он должен полететь в атмосфере Титана примерно с 2034 года. Возможности вертикального взлета и посадки предусмотрены для перемещения посадочного модуля и его датчиков в различные места дальше от места приземления. [39]

Экспериментальные демонстраторы

Militky MB-E1, переоборудованный мотопланер Brditschka HB-3 (на фото позже HB-23), был первым полноразмерным электрическим самолетом.
НАСА разработало X-57 Maxwell на основе Tecnam P2006T.

21 октября 1973 года Militky MB-E1, моторный планер Brditschka HB-3, переоборудованный Фредом Милитки и пилотируемый Хейно Брдичка, пролетел 9 минут из Линца в Австрии: первый электрический самолет, совершивший полет своим ходом с человеком. на борту, питается от никель-кадмиевых аккумуляторов (NiCad). [40] [41] Никель-кадмиевые аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы , необходимые для питания самолетов тяжелее воздушного .

После успешного полета с участием человека возобновленный приз Кремера позволил экипажу накопить энергию перед взлетом. [42] В 1980-х годах несколько таких конструкций хранили электроэнергию, вырабатываемую вращением педалей, в том числе MIT Monarch и Aerovironment Bionic Bat. [43]

В проекте FCD (демонстратор топливных элементов), возглавляемом компанией Boeing , моторный планер Diamond HK-36 Super Dimona используется в качестве исследовательского испытательного стенда для легкого самолета с водородными топливными элементами. [44] Успешные полеты состоялись в феврале и марте 2008 года. [44] [45]

Европейская комиссия профинансировала множество проектов с низким TRL для инновационных самолетов с электрической или гибридной силовой установкой. ENFICA-FC — это проект Европейской комиссии по изучению и демонстрации полностью электрического самолета с топливными элементами в качестве основной или вспомогательной энергосистемы. В ходе трехлетнего проекта была разработана энергосистема на основе топливных элементов, которая впервые была запущена в полет на сверхлегком самолете Rapid 200FC 20 мая 2010 года. [46]

Первый конкурс NASA Green Flight Challenge состоялся в 2011 году, и 3 октября 2011 года его выиграл Pipistrel Taurus G4. [47] [48] [49]

В 2013 году Чип Йейтс продемонстрировал, что самый быстрый в мире электрический самолет Long ESA, модифицированный Rutan Long-EZ , может превзойти Cessna с бензиновым двигателем и другие самолеты в серии испытаний, проверенных Международной авиационной федерацией . Было обнаружено, что Long ESA дешевле, имеет более высокую максимальную скорость и более высокую скороподъемность, отчасти из-за способности самолета сохранять характеристики на высоте, поскольку низкая плотность воздуха не ухудшает характеристики двигателя. [50] [51]

В 2017 году компания Siemens использовала модифицированный акробатический самолет Extra EA-300 , 330LE, чтобы установить два новых рекорда: 23 марта на аэродроме Динслакен Шварце Хайде в Германии самолет достиг максимальной скорости около 340 км/ч (180 узлов). ) на расстояние более 3 км (1,6 морских миль), а на следующий день он стал первым планером, буксирующим электрический самолет. [52]

НАСА разрабатывало X-57 Maxwell для демонстрации технологии снижения расхода топлива, выбросов и шума, но программа была отменена из-за проблем с двигательной установкой. [53] Модифицированный из Tecnam P2006T , X-57 будет иметь 14 электродвигателей, приводящих в движение пропеллеры , установленные на передних кромках крыла. [54] В июле 2017 года компания Scaled Composites модифицирует первый P2006T, заменив поршневые двигатели на электродвигатели, которые начнут полеты в начале 2018 года, затем переместит двигатели на законцовки крыла , чтобы повысить тяговую эффективность , и, наконец, установит крыло с большим удлинением. с 12 реквизитами меньшего размера. [55]

Американско-британский стартап ZeroAvia разрабатывает силовые установки на топливных элементах с нулевым уровнем выбросов для небольших самолетов и тестирует свой HyFlyer на Оркнейских островах при поддержке правительства Великобритании в размере 2,7 миллиона фунтов стерлингов. [56]

Солнечный самолет

Mauro Solar Riser , первый самолет на солнечной энергии, совершил полет 29 апреля 1979 года.
В 2016 году Solar Impulse 2 стал первым самолетом на солнечной энергии, совершившим кругосветное плавание.

29 апреля 1979 года Mauro Solar Riser стал первым летающим самолетом на солнечной энергии с фотоэлектрическими элементами мощностью 350 Вт (0,47 л.с.) при напряжении 30 В и зарядкой небольшой батареи, которая питала двигатель. После 1,5-часовой зарядки батарея могла обеспечивать питание самолета в течение 3–5 минут, чтобы достичь планирующей высоты. [57] Это последовало за успешным модельным испытанием в 1974 году, когда были разработаны солнечные элементы, в тот же период, что и никель-кадмиевые батареи.

Под руководством Фредди То, архитектора и члена комитета по премии Кремера , Solar One был спроектирован Дэвидом Уильямсом и произведен компанией Solar-Powered Aircraft Developments. Самолет типа мотопланер, первоначально построенный как самолет с педальным приводом для попытки пересечь Ла-Манш, самолет оказался слишком тяжелым, чтобы его можно было успешно использовать с помощью человеческой энергии, и затем был преобразован в солнечную энергию [58] с использованием электродвигателя, приводимого в движение батареями. которые заряжались перед полетом с помощью солнечных батарей на крыле. [59] Первый полет Solar One состоялся на аэродроме Лэшэм , Хэмпшир, 13 июня 1979 года. [60]

Паутинный пингвин Маккриди впервые поднялся в воздух с пилотом в 1980 году.

MacCready Solar Challenger впервые поднялся в воздух в 1980 году, а в 1981 году пролетел 163 мили от аэродрома Понтуаз, к северу от Парижа, до базы Королевских ВВС Манстон в Манстоне , Англия, оставаясь в воздухе 5 часов 23 минуты под управлением пилота Стивена Птачека. .

Пилотируемый человеком Solair 1, разработанный Гюнтером Рохельтом, поднялся в воздух в 1983 году со значительно улучшенными характеристиками. [61] [62] В нем использовалось 2499 солнечных батарей, установленных на крыльях. [61]

Немецкий самолет на солнечных батареях «Икаре II» был спроектирован и построен институтом проектирования самолетов (Institut für Flugzeugbau) Штутгартского университета в 1996 году. Руководителем проекта и часто пилотом самолета является Рудольф Фойт-Нитшманн. руководитель института. Дизайн получил премию Берблингера в 1996 году, премию EAA за особые достижения в Ошкоше, Золотую медаль Дайдалоса немецкого аэроклуба и премию OSTIV во Франции в 1997 году .

Solar Impulse 2 приводится в движение четырьмя электродвигателями. Энергия от солнечных батарей на крыльях и горизонтальном стабилизаторе накапливается в литий-полимерных батареях и используется для привода винтов. [64] [65] В 2012 году первый Solar Impulse совершил первый межконтинентальный полет на солнечном самолете, пролетев из Мадрида , Испания, в Рабат , Марокко. [66] [67] Завершенный в 2014 году, Solar Impulse 2, помимо других улучшений, имел больше солнечных батарей и более мощные двигатели. В марте 2015 года самолет отправился в первый этап запланированного кругосветного путешествия, направляясь на восток из Абу-Даби , Объединенные Арабские Эмираты. [68] Из-за повреждения батареи корабль остановился на Гавайях , где его батареи были заменены. Он возобновил кругосветное плавание в апреле 2016 года [69] и достиг Севильи , Испания, в июне 2016 года. [70] В следующем месяце он вернулся в Абу-Даби, завершив кругосветное плавание. [71]

Авиация общего назначения

Сверхлегкий электрический мотопланер Air Energy AE-1 Silent получил одобрение типа в 1998 году. [72]

Применение - в качестве поддерживающего двигателя или даже самозапускающегося двигателя для планеров . Наиболее распространенной системой является передний электрический маршевый двигатель , который используется более чем в 240 планерах. Короткая дальность полета не является проблемой, поскольку двигатель используется лишь кратковременно, либо для запуска, либо для предотвращения вылета (незапланированной посадки во время полета).

Первый коммерчески доступный, несертифицированный серийный электрический самолет, самозапускающийся планер Alisport Silent Club , поднялся в воздух в 1997 году. Он опционально приводится в движение электродвигателем постоянного тока мощностью 13 кВт (17 л.с.), работающим от аккумуляторов массой 40 кг (88 фунтов). которые хранят 1,4 кВтч (5,0 МДж) энергии. [73]

Первый сертификат летной годности самолета с электродвигателем был выдан Lange Antares 20E в 2003 году. Также это электрический самозапускающийся планер / планер длиной 20 м (66 футов) с бесщеточным двигателем постоянного / постоянного тока мощностью 42 кВт (56 л.с.). и литий-ионных батарей , он может подняться на высоту до 3000 м (9800 футов) с полностью заряженными элементами. [74] Первый полет состоялся в 2003 году. В 2011 году самолет выиграл конкурс Берблингера 2011 года. [75]

В конце 2000-х годов китайский производитель радиоуправляемых моделей Yuneec International разработал и испытал несколько пилотируемых самолетов с батарейным питанием, в том числе E430 , первый электрический самолет, предназначенный для серийного производства, но не смог их коммерциализировать (были построены только прототипы) и В середине 2010-х годов компания обратилась к прибыльному рынку потребительских дронов.

Taurus Electro был первым когда-либо летавшим двухместным электрическим самолетом [76] , а Taurus Electro G2 — серийная версия, представленная в 2011 году. Оснащен электродвигателем мощностью 40 кВт (54 л.с.) и литиевыми батареями для самозапуск [77] на высоту 2000 м (6600 футов), после чего двигатель убирается и самолет взлетает как планер. Это первый двухместный электрический самолет, запущенный в серийное производство. [78] [79]

Поскольку при обучении пилотов основное внимание уделяется коротким полетам, несколько компаний производят или продемонстрировали легкие самолеты, подходящие для первоначальной летной подготовки. Airbus E-Fan предназначался для летной подготовки, но проект был отменен. Pipistrel производит легкие спортивные электрические самолеты, такие как Pipistrel WATTsUP , прототип Pipistrel Alpha Electro . Преимуществом электрических самолетов для летной подготовки является меньшая стоимость электрической энергии по сравнению с авиационным топливом. Шум и выбросы выхлопных газов также снижены по сравнению с двигателями внутреннего сгорания.

Bye Aerospace eFlyer 2 (ранее Sun Flyer 2) — легкий электрический самолет, спроектированный и разрабатываемый компанией Bye Aerospace из Денвера, штат Колорадо. Самолет был впервые публично представлен 11 мая 2016 года, а первый полет состоялся 10 апреля 2018 года.

10 июня 2020 года вариант Velis Electro двухместного Pipistrel Virus стал первым электрическим самолетом, получившим сертификат типа от EASA . Оснащенный электродвигателем мощностью 76 л.с. (58 кВт), разработанным совместно с Emrax , он обеспечивает полезную нагрузку 170 кг (370 фунтов), крейсерскую скорость 90 узлов (170 км/ч) и запас хода 50 минут. В 2020 году Pipistrel планирует поставить более 30 самолетов для использования в качестве учебно-тренировочных самолетов . [80]

12 октября 2021 года компания Diamond Aircraft объявила о разработке e DA40 , первый полет которого намечен на 2022 год, а в 2023 году — сертификация EASA/FAA Part 23, адаптированная к рынку летной подготовки. [81] Ожидается, что двухместный самолет сможет летать до 90 минут, при этом эксплуатационные расходы на 40% ниже, чем у поршневого двигателя. В будущем выпуск eDA40 запланирован на трехместный вариант. [82] Первый полет eDA40 состоялся 20 июля 2023 года. [83]

Интеграл Е

19 февраля 2024 года Aura Aero представляет свой первый прототип Integral E.

Проекты авиалайнеров

Испытательный стенд НАСА для электрических самолетов

Испытательный стенд НАСА для электрических самолетов (NEAT) — это реконфигурируемый испытательный стенд НАСА на станции Плам-Брук , штат Огайо, используемый для проектирования, разработки, сборки и испытаний систем электропитания самолетов, от небольшого самолета для одного или двух человек до мощности 20 МВт (27 000 л.с.). ) авиалайнеры . [84] Научно-исследовательские соглашения НАСА (NRA) предоставляются для разработки компонентов электродвижения. [85] Эта программа была отменена в 2023 году.

В сентябре 2017 года британский бюджетный авиаперевозчик EasyJet объявил, что совместно с Wright Electric разрабатывает электрический 180-местный самолет к 2027 году . [86] Компания US Wright Electric , основанная в 2016 году, построила двухместный экспериментальный вариант концепции с батареями весом 272 кг (600 фунтов) и полагает, что их можно увеличить за счет существенно более легких новых аккумуляторов по химическому составу . Запаса хода в 291 миль (540 км) будет достаточно для 20% пассажиров Easyjet. [87] Затем компания Wright Electric разработает 10-местный узкофюзеляжный ближнемагистральный авиалайнер с вместимостью не менее 120 пассажиров и планирует снизить уровень шума на 50% и затраты на 10%. [88] Джеффри Энглер, генеральный директор Wright Electric, считает, что коммерчески жизнеспособные электрические самолеты приведут к снижению затрат на электроэнергию примерно на 30%. [89]

19 марта 2018 года компания Israel Aerospace Industries объявила, что планирует разработать ближнемагистральный электрический авиалайнер, основываясь на своем опыте в области небольших электроэнергетических систем БПЛА . [90] Компания могла бы разработать его самостоятельно или с помощью таких стартапов, как Israel Eviation , US Zunum Aero или Wright Electric. [90]

Австралийская компания MagniX разработала электрический Cessna 208 Caravan с двигателем мощностью 540 кВт (720 л.с.) для продолжительности полета до часа. [91] Электродвигатель Magni5 компании непрерывно выдает мощность 265 кВт (355 л.с.), пиковую мощность 300 кВт (400 л.с.) при 2500 об/мин при КПД 95 %, сухой массе 53 кг (117 фунтов), удельной мощности 5 кВт/кг, конкурируя с Siemens SP260D мощностью 260 кВт (350 л.с.) и массой 50 кг (110 фунтов) для Extra 330LE . [91] К сентябрю 2018 года электродвигатель мощностью 350 л.с. (260 кВт) с воздушным винтом был испытан на железной птице Cessna. Caravan мощностью 750 л.с. (560 кВт) впервые поднялся в воздух в 2020 году, а к 2022 году, по оценкам MagniX, электрический самолет будет иметь дальность полета 500 и 1000 миль (800 и 1610 км) к 2024 году. [92] Двигатель проработал на испытательном динамометре в течение 1000 часов. [93] «Железная птица» представляет собой переднюю часть фюзеляжа Caravan, используемую в качестве испытательного стенда, с оригинальным турбовинтовым двигателем Pratt & Whitney Canada PT6, замененным электродвигателем, инвертором и системой жидкостного охлаждения, включая радиаторы, приводящие в движение пропеллер Cessna 206 . [93] Серийный двигатель будет производить 280 кВт (380 л.с.) при 1900 об/мин по сравнению с 2500 об/мин испытательного двигателя, что позволяет устанавливать его без редуктора. [93] 28 мая 2020 года девятиместный электромобиль Cessna 208B eCaravan MagniX совершил полет на электротяге, [94] для прохождения сертификации коммерческой эксплуатации. [95]

Электродвигатель MagniX мощностью 560 кВт (750 л.с.) был установлен на гидросамолете de Havilland Canada DHC-2 Beaver . Harbour Air , базирующаяся в Британской Колумбии , надеялась ввести самолет в коммерческую эксплуатацию в 2021 году, первоначально для поездок продолжительностью менее 30 минут, пока дальность полета не увеличится по мере внедрения более совершенных батарей. [56] 10 декабря 2019 года он совершил свой первый полет продолжительностью четыре минуты от реки Фрейзер недалеко от Ванкувера . Обычно установленный поршневой двигатель Pratt & Whitney R-985 Wasp Junior на шестиместном самолете Beaver был заменен на Magni500 массой 135 кг (297 фунтов) со сменными батареями, позволяющими совершать 30-минутные полеты с 30-минутным запасом хода. [96] К апрелю 2022 года летные испытания сертифицированной версии через STC были отложены до конца 2023 года, чтобы перевезти четырех пассажиров и пилота в 30-минутных полетах с 30-минутным запасом. [97] Компания Magnix добивается сертификации FAA для своего авиационного двигателя Magni650 мощностью 640 кВт (850 л.с.), а поставщик аккумуляторов H55 (дочерняя компания Solar Impulse) добивается одобрения EASA . [97]

Демонстратор немецкого 10-местного самолета Scylax E10 должен взлететь в 2022 году. [ требуется обновление ] Он должен использоваться FLN Frisia Luftverkehr для соединения восточно-фризских островов с дальностью полета 300 км (160 морских миль) и коротким взлетом 300 м (980 футов). и посадочная дистанция. [56]

23 сентября 2020 года базирующаяся в Гетеборге компания Heart Aerospace представила проект ES-19, 19-местного полностью электрического коммерческого самолета, который планируется запустить в полет к середине 2026 года. [98] С обычным алюминиевым корпусом и крылом его запланированная дальность полета составляет 400 км (222 морских миль), и предполагается, что он будет работать с взлетно-посадочных полос длиной всего 800 м (2640 футов). [98] Первоначально ориентируясь на авиакомпании, работающие в странах Северной Европы , Heart получила «выражения заинтересованности» в приобретении 147 самолетов ES-19 на сумму около 1,1 миллиарда евро или 1,3 миллиарда долларов США (7,5 миллиона евро или 8,8 миллиона долларов США каждая) как минимум от восьми авиакомпаний. [98] При поддержке шведского венчурного капиталиста EQT Ventures , правительств стран Северной Европы и Европейского Союза , Heart изначально финансировалась шведским инновационным агентством Vinnova и является выпускником стартап-акселератора Силиконовой долины Y Combinator . [98]

22 марта 2021 года базирующаяся в Тулузе компания Aura Aero объявила о разработке своего ERA (Electric Regional Aircraft), 19-местного электрического самолета, сертификацию которого планируется провести в 2026 году. [99]

Экологические последствия авиации

Экологическое воздействие авиации на изменение климата стало основной движущей силой разработки электрических самолетов, причем целью некоторых команд разработчиков является создание электрической трансмиссии с нулевым уровнем выбросов. На долю авиации приходится 2,4% всех выбросов CO2, полученных от ископаемого топлива , а выбросы воздушного транспорта в целом увеличились на 32% в период с 2013 по 2018 год . может увеличить эту ответственность до 3,5%. [101] Другими преимуществами являются возможность снижения шума в отрасли с серьезной проблемой шумового загрязнения и борьбы с ним . [102]

Внешний источник питания

К механизмам подачи необходимой электроэнергии без хранения всей ее на борту относятся:

Солнечные батареи

Солнечные панели на верхней поверхности крыла NASA Pathfinder

Солнечная батарея преобразует солнечный свет непосредственно в электричество, либо для прямой подачи энергии, либо для временного хранения. Выходная мощность солнечных элементов низкая и требует соединения многих элементов вместе, что ограничивает их использование. Типичные солнечные панели, работающие с эффективностью преобразования 15–20% (энергии солнечного света в электроэнергию), производят около 150–200 Вт/м 2 (0,019–0,025 л.с./кв. футов) под прямыми солнечными лучами. [103] Полезные площади дополнительно ограничены, поскольку выходная мощность плохо работающей панели влияет на выходную мощность всех панелей в ее цепи, а это означает, что всем им требуются одинаковые условия, в том числе нахождение под одинаковым углом к ​​​​солнцу и отсутствие маскировки тени. [104]

За период с 2010 по 2020 год стоимость солнечных энергомодулей снизилась на 90% и продолжает падать на 13–15% в год. [105] Эффективность солнечных батарей также существенно возросла: с 2% в 1955 году до 20% в 1985 году, а в некоторых экспериментальных системах сейчас она превышает 44%. Однако большинство технологий с такой высокой эффективностью были возможны только в лабораторных условиях, а не на уровне полномасштабного производства. [106]

Свободное наличие солнечного света делает солнечную энергию привлекательной для высотных и долговечных применений, где холод и уменьшенное влияние атмосферы делают ее значительно более эффективной, чем на земле. [107] [108] Падение температуры сухого воздуха с увеличением высоты, называемое скоростью отклонения от окружающей среды (ELR) , в среднем составляет 6,49 °C/км [109] (при обучении пилотов запоминается как 1,98 °C/1000 футов или 3,56). °F/1000 футов), так что температура на крейсерской высоте типичного авиалайнера около 35 000 футов (11 000 м) будет существенно ниже, чем на уровне земли.

Ночные полеты, например, для полетов на выносливость и с самолетами, обеспечивающими круглосуточное покрытие определенной территории, обычно требуют резервной системы хранения данных, которая заряжается в течение дня от избыточной энергии и подает энергию в темное время суток.

Микроволны

Мощность излучения электромагнитной энергии, такой как микроволны, зависит от наземного источника энергии. Однако по сравнению с использованием силового кабеля передача мощности позволяет самолету двигаться вбок и требует гораздо меньшего веса, особенно при увеличении высоты. Технология была продемонстрирована только на небольших моделях и ожидает практического развития в более крупных масштабах. [110]

Внешние силовые кабели

Для транспортных средств с двигателем, заменяющих привязанные аэростаты , электрический силовой кабель может быть подключен к наземному источнику питания, например, к электрическому генератору или местной электросети . На малых высотах это позволяет избежать необходимости поднимать батареи и использовалось в экспериментальной наблюдательной машине Петроци-Карман-Журовец PKZ-1 1917 года. Однако чем выше она летит, тем тяжелее становится длина поднимаемого ею троса.

Энергетический накопитель

К механизмам хранения необходимой электроэнергии относятся:

Батареи

Аккумуляторы для инженерного электрооборудования Tier1 Robinson R44

Аккумуляторы являются наиболее распространенным бортовым компонентом хранения энергии электрических самолетов из-за их относительно высокой емкости. Впервые батареи приводили в действие дирижабли в девятнадцатом веке, но свинцово-кислотные батареи были очень тяжелыми, и только с появлением других химических веществ, таких как никель-кадмиевые (NiCd) позже в двадцатом веке, батареи стали практичными для более тяжелых, чем батареи. -воздушный самолет . Современные аккумуляторы в основном представляют собой перезаряжаемые типы, основанные на литиевых технологиях.

Литий-полимерные батареи (LiPo), тип литий-ионных батарей (LIB), уже давно применяются в беспилотных летательных аппаратах из-за их легкого веса и возможности перезарядки. Однако их плотность энергии ограничивает их применение в основном в качестве аккумуляторов для дронов. [111] Увеличение максимального времени полета за счет простого проектирования самолетов большего размера с использованием батарей большего размера неэффективно из-за компромисса с дальностью полета полезной нагрузки. После определенного увеличения веса батареи снижается отдача из-за потери массы, которая не перевешивает увеличение удельной энергии батареи . [112] [113] Существует аналогичный компромисс между максимальной дальностью полета и количеством пассажиров. Для моделирования этой тенденции использовались вычислительные инструменты, предсказывающие, что небольшой электрический самолет среднего веса (1500 кг) и средней плотности энергии (150 Втч/кг) сможет преодолеть расстояние ~80 миль с одним пассажиром, ~60 миль. с двумя и менее ~30 миль с тремя. [113]

В 2017 году доступная мощность аккумуляторов оценивалась в 170 Втч/кг, 145 Втч/кг на валу, включая КПД системы, а газовая турбина извлекала 6545 Втч/кг мощности на валу из 11 900 Втч/кг топлива. [114] По оценкам , в 2018 году литий-ионные батареи , включая упаковку и аксессуары, давали 160 Втч/кг, а авиационное топливо — 12 500 Втч/кг. [115] В 2018 году удельная энергия хранения электроэнергии по -прежнему составляла лишь 2% авиационного топлива . [116] Такое соотношение 1:50 делает электрическую силовую установку непрактичной для самолетов дальнего действия, поскольку полет на расстояние 500 миль (930 км) для полностью электрического самолета с 12 пассажирами потребует шестикратного увеличения плотности мощности батареи. [117] Тем не менее, аккумуляторные электродвигатели имеют более высокий КПД (~ 90 %), чем большинство реактивных двигателей (~ 50 %), что может быть дополнительно использовано благодаря новым химическим составам аккумуляторов. [118]

Чтобы сделать возможным применение электрических самолетов, важно улучшить накопление энергии. Плотность энергии широко признана узким местом для электрической трансмиссии с нулевым уровнем выбросов. [119] [120] Еще одним ограничением является скорость разряда из-за соотношения энергии требуемого пакета и чувствительных сегментов миссии, поскольку скорость сброса C для взлета составляет 4C, а для приземления - почти 5C. [121] [113] [ необходимы разъяснения ] Электрические самолеты имеют дополнительные потребности в выработке тепла и в конце срока службы, что требует новых стратегий управления температурным режимом, возможностей снижения мощности и режимов отказа аккумуляторной батареи.

По состоянию на 2019 год лучшие литий-ионные батареи достигли 250–300 Втч/кг, что достаточно для небольшого самолета, в то время как региональному авиалайнеру потребовался бы аккумуляторный блок емкостью 500 Втч/кг, а узкофюзеляжному самолету размером с Airbus A320 потребовалось бы 2 кВтч/кг. [117] Электроэнергия подходит только для небольших самолетов, тогда как для больших пассажирских самолетов потребуется улучшение плотности энергии в 20 раз по сравнению с литий-ионными батареями. [122] [ нужен лучший источник ]

Такие батареи могут снизить общие эксплуатационные расходы на некоторых рейсах ближнего радиуса действия. Например, электроэнергия, используемая в Harbour Air Beavers, обходится им примерно в 0,10 канадских долларов за кВтч по сравнению с 2,00 долларов США за литр газа, [102] обеспечивая 33 МДж (9,2 кВтч) энергии при расходе топлива 44 МДж/кг и плотности Avgas 0,75. , 0,22 доллара США за химическую кВтч или 0,65 доллара США за кВтч вала с КПД одной трети. Однако авиационное топливо дешевле, а большие газовые турбины более эффективны. В 2021 году технологии, выходящие за рамки литий-ионных, такие как твердотельные батареи ( литий-серные , LSB) и литий-воздушные батареи (LAB), станут все более перспективными областями исследований для более конкурентоспособных характеристик аккумуляторно-электрических самолетов. [123] [124]

Комитет SAE International AE-7D [125] был сформирован компанией Electro.Aero в 2018 году для стандартизации зарядки и хранения энергии для электрических самолетов. Одним из первых разработанных документов был стандарт AS6968 для зарядки электрических самолетов мощностью менее мегаватта. Комитет AE-7D также разрабатывает отчет об аэрокосмической информации AIR7357 для зарядки на уровне мегаваттной мощности. В некоторых аэропортах есть зарядные станции для электромобилей , которые также могут заряжать самолеты. [126]

Ультраконденсаторы

Ультраконденсатор представляет собой гибридную электрохимическую систему хранения энергии, соединяющую батареи и конденсаторы, и имеет некоторые преимущества перед батареями , поскольку позволяет заряжаться и разряжаться гораздо быстрее с более высокими пиковыми токами, но при этом не так ограничен в количестве циклов зарядки-разрядки, как Реакция не только химическая, но и электрическая. [127] [ нужен лучший источник ]

Их плотность энергии, обычно около 5 Втч/кг, однако значительно ниже, чем у батарей, и они значительно дороже, даже если принять во внимание их более длительный срок службы. [128] [ нужен лучший источник ]

Топливные элементы

Taurus G4 взлетает из аэропорта округа Сонома в Калифорнии.

Топливный элемент (ТЭ) использует реакцию между двумя химическими веществами, такими как водород и кислород, для создания электричества, очень похоже на жидкостный ракетный двигатель, но генерирует электричество в результате контролируемой химической реакции, а не тяги. В то время как самолет должен перевозить водород (или подобное топливо), со своими сложностями и рисками, кислород можно получать из атмосферы.

Движение

Электродвигатели

Двигатель Siemens SP200D, приводящий в движение Airbus CityAirbus

На сегодняшний день почти все электрические самолеты оснащены электродвигателями, приводящими в движение пропеллеры , создающие тягу, или несущие винты , создающие подъемную силу . [129]

Хотя батареи весят больше, чем их эквивалент по топливу, электродвигатели весят меньше, чем их аналоги с поршневыми двигателями, а в небольших самолетах, используемых для более коротких полетов, могут частично компенсировать разницу между плотностью электрической и бензиновой энергии. [102] [130] Электродвигатели также не теряют мощность с высотой, в отличие от двигателей внутреннего сгорания, [126] что позволяет избежать необходимости принятия сложных и дорогостоящих мер, используемых для предотвращения этого, таких как использование турбокомпрессоров .

Экспериментальный Extra 330 LE оснащен двигателем Siemens SP260D мощностью 260 кВт (350 л.с.) весом 50 кг и аккумуляторной батареей емкостью 37,2 кВтч при массе самолета 1000 кг. [131] Он заменяет поршневой двигатель Lycoming AEIO-580 мощностью 235 кВт (315 л.с.) и массой 202 кг. [132] Масса поршеня Extra 330 с поршневым двигателем составляет 677 кг, [133] без двигателя — 474 кг. Двигатель Lycoming расходует топливо 141 фунт (64 кг) в час при мощности 315 л.с. (235 кВт), [134] или 0,27 кг/кВтч: для выработки тех же 37,2 кВтч ему требуется 10 кг топлива.

Помимо самого двигателя, вес самолета сдерживается необходимым запасом энергии: 19-местному самолету необходим обязательный запас по ППП на 5% маршрутной непредвиденности, полет на запасной 100 миль плюс 30 минут ожидания перед посадкой – 308 кг. топлива для турбовинтового двигателя или 4300 кг аккумуляторов емкостью 250 Втч/кг, что соответствует нынешнему пустому весу 19-местного автомобиля. [135] Электрическая двигательная установка также включает в себя силовой инвертор , тогда как топливные двигатели сами имеют топливную систему .

Экспериментальный электродвигатель MagniX Magni500 мощностью 750 л.с. (560 кВт) весит 297 фунтов (135 кг), [136] , а сертифицированный Pratt & Whitney Canada PT6 A-114 мощностью 729 л.с. (544 кВт) весит 297 фунтов (135 кг), [137 ] оба используются в Cessna 208 Caravan .

Увеличение мощности в сочетании с модификациями Дополнительного сертификата типа (STC) может компенсировать вес аккумуляторов за счет увеличения полной эксплуатационной массы самолета, включая посадочную массу. [126] Самолеты, использующие ископаемое топливо, легче при приземлении, что позволяет сделать конструкцию легче. Вес самолета с батарейным питанием остается прежним, поэтому может потребоваться усиление. [126]

Гибридная мощность

Гибридный электрический самолет — это самолет с гибридной электрической силовой установкой. Обычно он взлетает и приземляется на чистом и тихом электрическом двигателе, а летает на обычном поршневом или реактивном двигателе. Это делает длительные перелеты практичными и одновременно снижает выбросы углекислого газа. [115] К маю 2018 года насчитывалось более 30 проектов, а с 2032 года планировалось построить ближнемагистральные гибридно-электрические авиалайнеры . [6] Наиболее продвинутыми являются 10-местный Zunum Aero , [138] демонстратор Airbus E-Fan X. , [139] VoltAero Cassio , [140] UTC модифицирует Bombardier Dash 8 , [141] в то время как прототип Ampaire Electric EEL впервые поднялся в воздух 6 июня 2019 года. [142]

Магнитогидродинамика

В ноябре 2018 года инженеры MIT совершили первый свободный полет на модели самолета без движущихся частей — EAD Airframe Version 2 . Он приводится в движение за счет создания ионного ветра с помощью магнитогидродинамики (МГД). [143] [144] МГД использовалась для достижения вертикального подъема в прошлом, но только путем подключения системы МГД-ионного генератора к внешнему источнику питания.

Отгрузки

В следующей таблице приведены данные о поставках электрических самолетов по всему миру по производителям.

Список аккумуляторно-электрических самолетов

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Информационный листок сертификата типа самолета EASA - EASA-TCDS.A.092, выпуск 4 - Lange E1 Antares» (PDF) . Проверено 03 января 2024 г.
  2. ^ «Регистрационная информация, номер файла патента DE: 195 12 816.8» . Немецкое ведомство по патентам и товарным знакам . 27 мая 2011 г. Проверено 3 января 2024 г.
  3. ^ ««Самое большое количество летных часов на электричестве в мире» - «У нас больше часов налета на электричестве, чем у всех других компаний и всех других самолетов в мире вместе взятых». - Аксель Ланге, генеральный директор Lange Aviation, в разговоре с профессором доктором Отто Кюнцелем. на Берблингенском летном форуме 2022» . Проверено 3 января 2024 г.
  4. ^ аб Ле Брис, Дж; и другие. (2022). Отчет об исследовании ACRP 236: Подготовка аэропорта к использованию электрических самолетов и водородных технологий. Совет транспортных исследований (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия.
  5. ^ Роберт Томсон (23 мая 2018 г.). «Электрические двигатели наконец-то появились на карте». Роланд Бергер .
  6. ^ abc Майкл Бруно (24 августа 2018 г.). «Аэрокосмический сектор может увидеть капитальный ремонт за счет электродвижения». Неделя авиации и космических технологий .
  7. ↑ Кейт Сарсфилд (14 мая 2019 г.). «Проекты электрических самолетов войдут в топ-200 к концу года: Роланд Бергер». Флайтглобал .
  8. ↑ Тони Харрингтон (28 февраля 2023 г.). «Надвигается встряска, поскольку разработчики самолетов с нулевым уровнем выбросов борются за финансирование». Флайтглобал .
  9. ^ аб Гастон Тиссандье (1886). La Navigation aérienne (на французском языке). Хашетт. L'aviation и направление аэростатов.
  10. ^ Своупс, Брайан. «Архив электрических дирижаблей Тиссандье». Этот день в авиации . Проверено 19 ноября 2021 г.
  11. ^ «Электрический дирижабль, предназначенный для замены рейсов на ближнемагистральных самолетах» . Дезин . 18 июня 2021 г. Проверено 19 ноября 2021 г.
  12. ^ Дэйв Дэй (1983). «История электрического полета». Электрический полет . Книги Аргуса. Архивировано из оригинала 24 августа 2018 г. Проверено 12 июля 2017 г.
  13. ^ abc «Информационный бюллетень НАСА Армстронг: Прототип Гелиоса» . НАСА . 13 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 24 ноября 2010 г. Проверено 8 декабря 2015 г.
  14. ^ «Нет». Архивировано из оригинала 30 июля 2013 года.
  15. ^ "Детали записи NAA" . наа.аэро . Архивировано из оригинала 12 февраля 2012 года . Проверено 8 декабря 2015 г.{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  16. ^ "Мировые рекорды авиации и космонавтики". Международная авиационная федерация. Архивировано из оригинала 16 октября 2013 года . Проверено 14 октября 2013 г.
  17. ^ Импульс, Солнечная. «Фонд «Солнечный импульс»: 1000 выгодных решений для окружающей среды». Solarimpulse.com . Архивировано из оригинала 28 июня 2011 года . Проверено 20 августа 2019 г.
  18. ^ Солнечный самолет преодолевает барьер двухдневного полета. Архивировано 18 декабря 2014 г. в Wayback Machine Renewable Energy World, 5 июля 2005 г.
  19. ^ Амос, Джонатан (23 июля 2010 г.). «'Вечный самолет' возвращается на Землю». Новости BBC . Проверено 23 июля 2010 г. приземлился в 15:04 BST... в пятницу... взлетел... в 14:40 BST (06:40 по местному времени) в пятницу, 9 июля
  20. ^ Аб Амос, Джонатан (17 июля 2010 г.). «Самолет Zephyr на солнечных батареях летает 7 дней без остановок». Новости BBC . Проверено 17 июля 2010 г.
  21. ^ QinetiQ Group PLC (nd). «Zephyr - Высотный долговременный (HALE) беспилотный летательный аппарат (БПЛА) QinetiQ». Архивировано из оригинала 26 августа 2008 г. Проверено 14 сентября 2008 г.
  22. ^ Амос, Джонатан (24 августа 2008 г.). «Солнечный самолет совершает рекордный полет». Новости BBC . Проверено 25 августа 2008 г.
  23. ^ Грейди, Мэри (декабрь 2010 г.). «Солнечный дрон устанавливает рекорд выносливости». АвВеб . Проверено 30 декабря 2010 г.
  24. ^ "Мировые рекорды авиации и космонавтики". Международная авиационная федерация. Архивировано из оригинала 16 апреля 2015 года . Проверено 14 октября 2013 г.
  25. ^ Гросс, П. (1978). «Пионеры вертолетов Первой мировой войны». Любитель воздуха . № 6. С. 154–159.
  26. ^ Артур Фишер (январь 1988 г.). «Передача микроволновой энергии: краткая история». Популярная наука . № 232. с. 65.
  27. ^ "AHS - Образец статьи о Vertiflite: Project Zero" . Втол.орг. 04.03.2013 . Проверено 28 апреля 2013 г.
  28. ^ «Проблемы гибридизации самолетов». ИДТехЭкс . Проверено 29 апреля 2013 г.
  29. ^ «Vertiflite, март/апрель 2012 г. - Интернет-магазин AHS» . Втол.орг . Проверено 28 апреля 2013 г.
  30. ↑ Грейди, Мэри (17 октября 2016 г.). «Первый полет вертолета на аккумуляторной батарее». AVweb.com . Проверено 21 октября 2016 г.
  31. ↑ Брэдли Зинт (7 октября 2016 г.). «Фирма Коста-Меса испытывает первый пилотируемый вертолет с батарейным питанием» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 21 октября 2016 г.
  32. ^ «Наблюдайте за первым в мире полетом пилотируемого вертолета с батарейным питанием» . Удача . 31 октября 2016 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
  33. ^ «Первый пилотируемый вертолет с батарейным питанием: время полета 20 минут с аккумуляторной батареей массой 1100 фунтов» . Электрек . 5 октября 2016 г. Проверено 6 октября 2016 г.
  34. ^ Видео на YouTube
  35. ^ «Книга рекордов Гиннеса по самому дальнему расстоянию, пройденному электрическим вертолетом» . 28 апреля 2020 г. . Проверено 28 апреля 2020 г.
  36. ^ ab "Справочная информация о CityAirbus" (PDF) . Аэробус. Июнь 2017.
  37. ↑ Доминик Перри (20 декабря 2017 г.). «Airbus Helicopters запускает установку CityAirbus «железная птица»» . Флайтглобал .
  38. ^ «Демонстратор CityAirbus прошел важный этап испытаний силовой установки» (пресс-релиз). Аэробус. 3 октября 2017 г.
  39. ^ Лоренц, научный сотрудник «Исследование планет с изобретательностью и стрекозой: полет на винтокрыле на Марсе и Титане». Полетная библиотека, AIAA, 2022. ISBN 978-1-62410-636-1 . 
  40. ^ «Электрический самолет» (PDF) . Рейс международный . 1973. Архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2013 года.
  41. ^ Тейлор, Джон WR (1974). Самолеты всего мира Джейн, 1974–75 . Лондон: Ежегодники Джейн. п. 573. ИСБН 0-354-00502-2.
  42. ^ «Полет, 16 марта 1985 г.» (PDF) . Проверено 20 августа 2019 г.
  43. ^ Bionic Bat - Самолет с запасом энергии, приводимый в движение человеком М. Коули, AeroVironment, Inc., Сими-Вэлли, Калифорния; У. МОРГАН, AeroVironment, Inc., Сими-Вэлли, Калифорния; П. МАККРИДИ, AeroVironment, Inc., Монровия, Калифорния. Глава DOI: 10.2514/6.1985-1447. Дата публикации: 8 июля 1985 г. – 11 июля 1985 г.
  44. ^ аб Найлз, Расс (апрель 2008 г.). «Боинг летает на самолетах на топливных элементах» . Проверено 13 мая 2008 г.
  45. ^ Дэвид Робертсон (3 апреля 2008 г.). «Boeing испытывает первый самолет с водородным двигателем». Времена . Лондон.
  46. ^ Туринский политехнический университет. «ENFICA-FC - экологически чистый междугородний самолет на топливных элементах». polito.it . Проверено 8 декабря 2015 г.
  47. ^ Пью, Гленн (июль 2011 г.). «Taurus G4 нацелен на 400 пассажиро-миль на галлон» . AVweb . Проверено 14 июля 2011 г.
  48. ^ Найлз, Расс (август 2011 г.). «Летает четырехместный электрический самолет». AVweb . Проверено 15 августа 2011 г.
  49. ^ Грейди, Мэри (сентябрь 2011 г.). «НАСА награждает 1,35 миллиона долларов за эффективный полет». AVweb . Проверено 5 октября 2011 г.
  50. ^ Паур, Джейсон. «Чип Йейтс устанавливает 5 новых мировых рекордов на электросамолётах за 4 недели». ПРОВОДНОЙ . Проверено 22 марта 2017 г.
  51. ^ Дэвис, Алекс. «Этот рекордный электрический самолет топчет газовую Cessna». ПРОВОДНОЙ . Проверено 22 марта 2017 г.
  52. ^ «Мировой электродвигатель для самолетов» (пресс-релиз). Сименс. 20 июня 2017 г.
  53. ^ Аллард Бойтель (17 июня 2016 г.). «Электрический исследовательский самолет НАСА получил номер X и новое имя» . НАСА .
  54. ^ Баттон, Кейт (май 2016 г.). «Полет на электронах (стр.26 мартовского номера 2016 г.)». Аэрокосмическая Америка . Американский институт аэронавтики и астронавтики.
  55. ↑ Грэм Уорвик (19 июля 2017 г.). «НАСА продвигается вперед с электрическим X-plane». Сеть «Авиационная неделя» .
  56. ↑ abc Грэм Уорвик (10 октября 2019 г.). «Полёты по островам обещают стать рынком для электрифицированных самолётов». Неделя авиации и космических технологий .
  57. ^ Ассоциация экспериментальных самолетов, Inc. (2008). «УФМ/МАУРО СОЛНЕЧНЫЙ РАЙЗЕР» . Проверено 27 июня 2008 г.
  58. ^ 20-я совместная конференция AIAA/SAE/ASME по двигательной установке (1984). «Документ AIAA 84-1429» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 7 июля 2011 г. Проверено 4 марта 2011 г.{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  59. ^ Солнечный претендент (1980). «Солнечный претендент» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 августа 2011 г. Проверено 4 марта 2011 г.
  60. ^ Архив Flightglobal (1979). «Первый в Великобритании самолет на солнечных батареях взлетает» . Проверено 4 марта 2011 г.
  61. ^ Аб Нот, Андре (июль 2008 г.). «История солнечного полета» (PDF) . Лаборатория автономных систем . Цюрих: Швейцарский федеральный технологический институт. п. 3. Архивировано из оригинала (PDF) 1 февраля 2012 г. Проверено 8 июля 2010 г. Гюнтер Рохельт был проектировщиком и строителем Solair I, солнечного самолета с размахом крыльев 16 м... 21 августа 1983 года он летал на Solair I, в основном на солнечной энергии, а также на термических источниках, в течение 5 часов 41 минуты.
  62. ^ Хамас, Ахмед А.В. (2007). «Электро- и солнечный поток (1960–1996)». Buch der Synergie (на немецком языке). Архивировано из оригинала 26 июля 2010 года . Проверено 8 июля 2010 г. точно 2,499 Solarzellen ausgestattet, die eine Leistung von 2,2 кВт
  63. ^ Institut für Flugzeugbau (ноябрь 2009 г.). «Икаре в этом году был в отличной форме». Архивировано из оригинала 27 июля 2011 года . Проверено 13 июня 2011 г.
  64. ^ Грейди, Мэри (июнь 2009 г.). «Представление Solar Impulse на пятницу» . Проверено 25 июня 2009 г.
  65. ^ Пью, Гленн (июнь 2009 г.). «Обнаружен солнечный импульс» . Проверено 29 июня 2009 г.
  66. ^ «Солнечный самолет завершил первое межконтинентальное путешествие» . Рейтер. 5 июня 2012 года . Проверено 6 июня 2012 года .
  67. ^ «Солнечный импульс завершил мировой рекордный полет из Испании в Марокко» . ЧистаяТехника . 6 июня 2012 года . Проверено 7 июня 2012 г.
  68. ↑ Батрави, Ая (9 марта 2015 г.). «Самолет на солнечной энергии отправляется в кругосветный полет». Ассошиэйтед Пресс . Проверено 14 марта 2015 г.
  69. ^ Амос, Джонатан. «Солнечный импульс приостановлен до 2016 года», BBC News, 15 июля 2015 г.
  70. ^ «Переход через Атлантический океан завершен!». Солнечный импульс . Проверено 27 сентября 2017 г.
  71. ↑ Кэррингтон, Дамиан (26 июля 2016 г.). «Солнечный самолет творит историю после совершения кругосветного путешествия». Хранитель . Проверено 22 мая 2017 г.
  72. ^ "AE-1 Тихий". Энергия воздуха.
  73. ^ АлиСпорт (nd). «Клуб молчания: электрический планер-самолет». Архивировано из оригинала 20 апреля 2009 г. Проверено 4 ноября 2009 г.
  74. ^ 06.09.2011: SWR.de Исследовательские самолеты Antares DLR H2 и Antares H3. Архивировано 12 августа 2006 г. на Wayback Machine.
  75. ^ "Berblinger Wettbewerb 2013, Ульм" . www.berblinger.ulm.de . Архивировано из оригинала 11 апреля 2015 года . Проверено 20 августа 2019 г.
  76. ^ «Первое объявление: [так в оригинале] Taurus ELECTRO» . Самолет Пиписстрел . 21 декабря 2007 г. Архивировано из оригинала 15 декабря 2008 г.
  77. ^ Грейди, Мэри (февраль 2011 г.). «Pipistrel запускает электрический мотопланер». АвВеб . Проверено 17 февраля 2011 г.
  78. ^ "Таурус Электро - Обзор" . Самолет Пиписстрел . Архивировано из оригинала 2 сентября 2011 года.
  79. ^ «Путешествие по истории электрических самолетов. Прошло почти полвека с момента первого пилотируемого полета на электрическом двигателе». Arts.eu. ​Проверено 29 апреля 2020 г.
  80. ↑ Кейт Сарсфилд (10 июня 2020 г.). «Pipistrel Velis Electro получает первый сертификат типа полностью электрического самолета». Флайтглобал .
  81. ^ «Diamond Aircraft объявляет о будущем полностью электрическом тренажере и партнерстве с Electric Power Systems» (пресс-релиз). Алмазный самолет. 12 октября 2021 г.
  82. ↑ Алкок, Чарльз (13 октября 2021 г.). «Diamond раскрывает планы создания полностью электрического учебного самолета eDA40» . Будущий полет .
  83. ^ "Первый полет алмазного самолета eDA40" . www.diamondaircraft.com . 26 июля 2023 г. Проверено 29 сентября 2023 г.
  84. ↑ Дебора Локхарт (17 октября 2016 г.). «Он электрический! Инженеры НАСА Гленн тестируют самолет следующей революции». Исследовательский центр Гленна НАСА.
  85. ^ Грэм Уорвик (25 августа 2017 г.). «НАСА приближает компоненты электродвигателей к реальности». Неделя авиации и космических технологий .
  86. ↑ Виктория Мурс (27 сентября 2017 г.). «EasyJet присоединяется к проекту электрических самолетов» . Сеть «Авиационная неделя» .
  87. ↑ Доминик Перри (27 сентября 2017 г.). «EasyJet раскрывает амбиции в области ближнемагистральных электрических самолетов» . Флайтглобал .
  88. ↑ Монаган, Анджела (27 сентября 2017 г.). «EasyJet заявляет, что через десять лет сможет летать на электрических самолетах». Хранитель . Проверено 28 сентября 2017 г.
  89. ↑ Сара Янг (29 октября 2018 г.). «EasyJet рассчитывает начать летать на электрических самолетах к 2030 году». Рейтер .
  90. ↑ ab Грэм Уорвик (26 марта 2018 г.). «Неделя технологий, 26–30 марта 2018 г.». Неделя авиации и космических технологий .
  91. ^ аб Майкл Бруно (7 июня 2018 г.). «MagniX обещает к лету 2019 года Cessna Caravan с электрическим приводом» . Неделя авиации и космических технологий .
  92. ↑ Алекса Рексрот (27 сентября 2018 г.). «MagniX достигает важной вехи на пути к электродвижению». АЙН онлайн .
  93. ↑ abc Грэм Уорвик (28 сентября 2018 г.). «MagniX продвигает испытания электрической силовой установки». Неделя авиации и космических технологий .
  94. ^ «Самый большой электрический самолет, когда-либо летавший» . Би-би-си . 18 июня 2020 г.
  95. ↑ Марк, Роб (22 декабря 2020 г.). «Караван Cessna с электрическим приводом продолжает развиваться». летающий журнал .
  96. ↑ Джон Хеммердингер (10 декабря 2019 г.). «Harbour Air запускает «первый» полностью электрический коммерческий самолет - DHC-2 Beaver». FlightGlobal .
  97. ^ аб Доминик Перри (27 апреля 2022 г.). «Harbour Air планирует первый полет сертифицированного электрического Beaver к концу 2023 года» . Флайтглобал .
  98. ↑ abcd Пилар Вольфстеллер (24 сентября 2020 г.). «Sweden's Heart Aerospace представляет полностью электрические региональные самолеты». Флайтглобал .
  99. ↑ Чарльз Бремнер (27 марта 2021 г.). «Французский электрический авиалайнер поднимется в небо через пять лет».
  100. ↑ Бродбент, Марк (13 февраля 2020 г.). «Мечтают ли авиакомпании об электропарке?». www.airinternational.com . Линкс, Великобритания: Key Publishing . Проверено 17 апреля 2021 г.
  101. ^ «Как показало исследование, на авиацию приходится 3,5 процента изменения климата» . Исследования НОАА . 03.09.2020.
  102. ^ abc Сиглер, Дин (12 декабря 2019 г.). «Электрический бобр летает в Ванкувере, Британская Колумбия» Sustainableskies.org .
  103. ↑ Кэтлоу, Эми (26 мая 2020 г.). «Сколько электроэнергии я могу генерировать с помощью солнечных батарей?». www.theecoexperts.co.uk . Проверено 18 апреля 2021 г.
  104. ↑ Мерфи, Томас В. младший (11 марта 2021 г.). Энергия и человеческие амбиции на конечной планете. Электронная стипендия. п. 215. ИСБН 978-0578867175.
  105. ^ Тейлор, Майкл; Ралон, Пабло; Анута, Гарольд; Аль-Зогул, Соня (2020). Затраты на производство возобновляемой энергии в 2019 году. Абу-Даби: Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA). п. 21. ISBN 978-9292602444. Проверено 18 апреля 2021 г.
  106. ^ Хан, Амос. «Эффективность солнечных фотоэлектрических систем тогда, сейчас и в будущем». lafayette.edu . Проверено 18 апреля 2021 г.
  107. ↑ Мурмсон, Серм (24 апреля 2017 г.). «Перестает ли солнечная панель работать, когда становится слишком холодно?». science.com . Проверено 18 апреля 2021 г.
  108. ↑ Лунц, Стивен (8 января 2019 г.). «Как солнечная энергия на больших высотах может обеспечивать энергией целые страны даже зимой». Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 года . Проверено 18 апреля 2021 г.
  109. ^ Руководство по стандартной атмосфере ИКАО (расширено до 80 км (262 500 футов)) (Третье изд.). Международная организация гражданской авиации . 1993. ISBN 9789291940042. Док 7488-CD.
  110. ^ "Силовое излучение". Архивировано из оригинала 17 февраля 2013 года . Проверено 20 августа 2019 г.
  111. ^ Богджио-Дандри, Эндрю (2018). «Вечный полет стаи дронов БПЛА с использованием непрерывного пополнения энергии». 2018 9-я ежегодная конференция IEEE по универсальным вычислениям, электронике и мобильной связи (UEMCON) . Том. 2018 9-я Ежегодная конференция IEEE по универсальным вычислениям, электронике и мобильной связи (UEMCON). IEEE. стр. 478–484. doi : 10.1109/UEMCON.2018.8796684. ISBN 978-1-5386-7693-6. S2CID  201069705.
  112. ^ Гонсалес-Хорхе, Х. (2017). «Беспилотные авиационные комплексы гражданского назначения: обзор». Дроны . 1 : 2. дои : 10.3390/drones1010002 .
  113. ^ abc Фредерикс, В. (20 ноября 2018 г.). «Показатели производительности, необходимые для аккумуляторов нового поколения для электрификации самолетов с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL)». Энергетические письма ACS . 3 (12): 2989–2994. doi : 10.1021/acsenergylett.8b02195 . S2CID  115445306.
  114. ^ Бьорн Ферм (30 июня 2017 г.). «Уголок Бьорна: Электрический самолет». Лихэм .
  115. ↑ ab Филип Э. Росс (1 июня 2018 г.). «Гибридные электрические авиалайнеры сократят выбросы и шум». IEEE-спектр .
  116. ↑ Стивен Тримбл (28 мая 2018 г.). «Cessna опровергает разговоры о самолетах с электрическим двигателем». Флайтглобал .
  117. ↑ Аб Зейденман, Пол (10 января 2019 г.). «Как батареи должны развиваться, чтобы соответствовать реактивному топливу». Сеть «Авиационная неделя» . Архивировано из оригинала 19 апреля 2019 года.
  118. ^ Шефер, А. (2019). «Технологические, экономические и экологические перспективы полностью электрических самолетов» . Энергия природы . 4 (2): 160–166. дои : 10.1038/s41560-018-0294-x. hdl : 1721.1/126682 . S2CID  134741946.
  119. ↑ Линебергер, Р. (3 июня 2019 г.). «Перемены витают в воздухе: возвышенное будущее мобильности: что дальше на горизонте?». Делойт . Архивировано из оригинала 26 октября 2019 г.
  120. ^ Альнакеб, Абдулла Х.; Ли, Ифэй; Луи, Юй-Хуэй; Прадип, Приянк; Валлин, Джошуа; Ху, Чао; Ху, Шан; Вэй, Пэн (8 января 2018 г.). «Онлайн-прогнозирование разряда аккумуляторной батареи и оценка полетных заданий для электрических винтокрылых аппаратов». Встреча AIAA по аэрокосмическим наукам 2018 года . дои : 10.2514/6.2018-2005.
  121. ^ Гонсалес-Хорхе, Х. (2017). «Пилотируемые авиационные комплексы гражданского назначения: обзор». Дроны . 1 : 2. дои : 10.3390/drones1010002 .
  122. ^ "3 альтернативных варианта для schonere luchtvaart" (на голландском языке). 5 марта 2019 г.
  123. ^ Дорнбуш, Д. (2021). «Практические соображения при проектировании твердотельных Li-S элементов для электроавиации». Электрохимика Акта . 403 : 139406. doi : 10.1016/j.electacta.2021.139406 . S2CID  244619978.
  124. ^ Даффнер, Ф. (2021). «Производство постлитий-ионных аккумуляторных элементов и его совместимость с инфраструктурой производства литий-ионных элементов». Энергия природы . 6 (2): 123. Бибкод : 2021NatEn...6..123D. дои : 10.1038/s41560-020-00748-8. S2CID  234033882.
  125. ^ «Работы по стандартам SAE».
  126. ^ abcd Джонсен, Фредерик (11 августа 2019 г.). «Электрические самолеты ждут сокожокеев» . Общие новости авиации . Проверено 17 апреля 2021 г.
  127. ^ Хэггстрем, Фредрик; Дельсинг, Джеркер (27 ноября 2018 г.). «Хранение энергии Интернета вещей – прогноз». Сбор энергии и системы . 5 (3–4): 43–51. дои : 10.1515/ehs-2018-0010 . S2CID  64526195 . Проверено 30 октября 2020 г.
  128. ↑ Браун, Николас (11 мая 2011 г.). «Дешевые ультраконденсаторы для электромобилей». Cleantechnica.com . Проверено 17 апреля 2021 г.
  129. ^ Брелье, Бенджамин Дж.; Мартинс, Хоаким RRA (январь 2019 г.). «Электрические, гибридные и турбоэлектрические самолеты с неподвижным крылом: обзор концепций, моделей и подходов к проектированию». Прогресс аэрокосмических наук . 104 : 1–19. Бибкод :2019ПрАэС.104....1Б. doi :10.1016/j.paerosci.2018.06.004. S2CID  115439116. Архивировано из оригинала 25 декабря 2019 г. Проверено 17 марта 2019 г.
  130. ^ «Сверхлегкие двигатели для электрических дронов и авиалайнеров» . www.idtechex.com . 10 апреля 2015 г.
  131. ↑ Николя Зарт (28 января 2018 г.). «Двухместный электрический самолет Extra Aircraft 330LE — еще один электрический самолет, продвигающий гонку за чистым воздухом». Cleantechnica (Пресс-релиз).
  132. ^ «ЛИСТ ДАННЫХ СЕРТИФИКАТА ТИПА № IME.027» (PDF) . Агентство авиационной безопасности Европейского Союза. 7 мая 2020 г.
  133. ^ "ЭКСТРА 330LT" . Extra Flugzeugproduktions – und Vertriebs – GmbH.
  134. ^ «Руководство по эксплуатации и установке I0-580-B1A» (PDF) . Лайкоминг. Апрель 2003 г. Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2021 г. Проверено 22 ноября 2021 г.
  135. ^ Бьорн Ферм (1 июля 2021 г.). «Истинная стоимость электрического самолета». Лихэм Ньюс .
  136. ↑ Джейк Ричардсон (24 октября 2019 г.). «Электрический авиационный двигатель мощностью 750 лошадиных сил, испытанный MagniX» . чистая техника .
  137. ^ «Сертификат типа Pratt & Whitney Canada серии PT6» (PDF) . Федеральная авиационная администрация . 21 июня 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 10 сентября 2010 г. Проверено 22 ноября 2021 г.
  138. ↑ Стивен Тримбл (5 октября 2017 г.). «Zunum запускает гибридно-электрический самолет для регионального рынка». Флайтглобал .
  139. ^ «Airbus, Rolls-Royce и Siemens объединяются ради электрического будущего» (PDF) (пресс-релиз). Аэробус, Роллс-Ройс, Сименс. 28 ноября 2017 г.(Airbus, Rolls-Royce. Архивировано 6 ноября 2023 г. в Wayback Machine , Siemens)
  140. ^ Грэм Уорвик (25 октября 2018 г.). «Опыт E-Fan породил французский гибридно-электрический стартап». Неделя авиации и космических технологий .
  141. ↑ Грэм Уорвик (26 марта 2019 г.). «Гибридно-электрический X-Plane Dash 8 компании UTC нацелен на коммерческий рынок» . Неделя авиации и космических технологий .
  142. ^ «Ampaire объявляет о первом общественном электрическом полете» (пресс-релиз). Ампер. 6 июня 2019 года. Архивировано из оригинала 26 июня 2019 года . Проверено 31 октября 2020 г.
  143. ↑ Дженнифер Чу (21 ноября 2018 г.). «Инженеры MIT управляют первым в мире самолетом без движущихся частей». Новости МТИ .
  144. ^ Сюй, Хаофэн; Он, Ю; Стробель, Киран Л.; Гилмор, Кристофер К.; Келли, Шон П.; Хенник, Купер С.; Себастьян, Томас; Вулстон, Марк Р.; Перро, Дэвид Дж.; Барретт, Стивен Р.Х. (21 ноября 2018 г.). «Полет самолета с твердотельным двигателем». Природа . 563 (7732): 532–535. Бибкод : 2018Natur.563..532X. дои : 10.1038/s41586-018-0707-9. PMID  30464270. S2CID  53714800.
  145. ^ «Ежеквартальные поставки и счета - ГАМА» . gama.aero . Проверено 21 ноября 2020 г..

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме самолетов с электрическими двигателями .