Авиация без керосина

В апреле этого года во Франции успешно совершил свой первый демонстрационный полет электросамолет корпорации Airbus — E-Fan.
Стартовав из аэропорта Marignac города Бордо, он находился в воздухе всего 10 минут. Полная автономия его полета составляет на настоящее время не более часа.
Электросамолет разработан инженерами Airbus совместно со специалистами из компании Aero Composites Saintonge — ACS, а также Главного управления гражданской авиации Франции (DGAC).
Впервые опытный образец был показан экспертам и широкой публике в 2013 году на Авиакосмическом салоне в Ле-Бурже.


Прототипом E-Fan можно считать одноместный самолёт Cri-Cri с парой электродвигателей. Достаточную для управляемого полёта тягу в нём создают соосные винты, приводящиеся в движение электромоторами.

На протяжении последних четырёх лет на нём проходила апробация силовой установки, прочности композитных материалов и самой конструкции.
По результатам испытаний Cri-Cri было принято решение использовать у E-Fan вместо традиционных винтов пару соосных, расположенных в обтекателях из композитного пластика. С применением двух электромоторов по 30 кВт при такой конструкции тяга получилась заметно больше при меньших габаритах и массе, что позволило увеличить время полёта и улучшить лётные характеристики.

Изначально в новом самолёте предлагалось использовать крыло обратной стреловидности (КОС) — типичное решение для улучшения аэродинамических качеств и управляемости на малых высотах. Однако затем группа Эстейна разработала более подходящий вариант с довольно своеобразной геометрией, типа "обратной чайки". При длине самолёта 6,7 м его размах крыла составляет 9,5 м. Как и все части планера летательного аппарата, крыло выполнено из композитного пластика. За счёт этого оно получилось достаточно жёстким и лёгким.
Максимальная взлётная масса самолёта составляет 550 кг. Этого достаточно, чтобы поднять в воздух двух человек (например, курсанта и инструктора). E-Fan изначально создавали как учебно-тренировочную модель, поскольку свои достоинства он сполна проявляет именно в этом качестве. Другой перспективный вариант — использовать E-Fan для частных деловых полётов.

Источником энергии для моторов E-Fan служат две многосекционные литий-полимерные батареи напряжением 240 В и ёмкостью 40 А×ч., установленные в съёмные контейнеры. За счёт этого возникает целый ряд значительных отличий на всех этапах полёта.
Поскольку топливо не сжигается, масса самолёта остаётся постоянной от взлёта до посадки. Приземлиться он может в любой момент без предварительного дожигания или аварийного сброса остатков горючего. Такой самолёт не загрязняет территорию вокруг аэродрома и лучше удовлетворяет требованиям пожаробезопасности.

Вся авионика и бортовая электросеть питаются напрямую от дополнительных выводов общих аккумуляторных батарей с напряжением 24 В. Это позволило отказаться от преобразователей, повысить КПД и ещё сильнее уменьшить массу самолёта.
Сейчас E-Fan всё ещё находится на этапе испытаний. Обычно их выполняет один пилот, оценивающий поведение самолёта в разных режимах, погодных условиях и выполняющий фигуры высшего пилотажа. Тяги винтов с парой электромоторов хватает даже на мёртвую петлю.

С одним пилотом в кабине средняя длительность полёта составляет около сорока минут. Максимальная — один час на оптимальной скорости 160–180 км/ч. Каждая фигура высшего пилотажа, быстрый набор высоты и полёт на максимальной скорости (220 км/ч) разряжают аккумуляторы в разы быстрее.
Для экономии энергии было принято оригинальное конструктивное решение. Шасси состоят из двух пар колёс. Основные расположены под фюзеляжем, а вспомогательные — под каждым крылом. Самое большое колесо находится под хвостовой частью самолёта. В него встроен электропривод мощностью 6 кВт, задача которого — обеспечить выруливание на ВПП и разогнать самолёт до начальной скорости 60 км/ч. Это значительно эффективнее, чем использовать для первичного разгона сами винты.

Запланировано, что серийное производство двух последующих, более совершенных моделей самолета, будет начало до конца 2017 года.
Министр экономики Франции Рено Монтебур, присутствовавший на демонстрационном полете, подчеркнул, что самолет E-Fan открывает новые границы технологических и экологических инноваций: «Это привнесет глубокие изменения в мир авиационной промышленности и вызовет радость населения, проживающего поблизости от аэропортов, поскольку от самолета, не потребляющего ни капли керосина, шума не больше, чем от элекрофена для волос».
«Это первый этап в производстве последующих поколений электросамолетов, размеры которых будут постепенно становиться все больше», — подчеркнул министр. По его мнению, создание электромашин большой грузоподъемности станет возможным в ближайшие 20 лет.