COMAC вывел демонстранта на взлетную полосу. Носитель технологий показывает, что возможно – и почему батареи все еще замедляют полеты на электричестве.
Фотографии необычного электрического самолета впервые появились в Китае. Китайская авиационная группа Commercial Aircraft Corporation of China (Comac) разработала CE-25A — демонстратор регионального самолета, работающего исключительно на электричестве.
Подробности читайте после объявления
Изображения начали распространяться в китайских социальных сетях в конце октября после того, как автомобильный блоггер Хан Лу разместил их на платформе Weibo.
CE-25A рассчитан на 19 пассажиров и, по данным Comac, будет иметь запас хода от 400 до 500 километров. Производитель указывает крейсерскую скорость около 400 километров в час.
Десять электроприводов в крыльях
Самая яркая особенность CE-25A — его двигательная установка. Китайский самолет имеет десять винтовых винтов с электроприводом. В крылья встроены так называемые канальные вентиляторы — по пять на каждой внутренней стороне крыла.
Канальные гребные винты — это гребные винты, окруженные корпусом. Эта конструкция аналогична двигателям больших пассажирских самолетов, которые известны как ТРДД или ТРДД. Но если ТРДД работают с газовыми турбинами, то в СЕ-25А используются электродвигатели.
Расположение канальных вентиляторов напоминает более раннюю концепцию немецкого электрического самолета Lilium Jet, в котором также использовалась эта технология. Кожух вокруг гребного винта снижает турбулентность на концах лопастей, что снижает потерю тяги. Это позволяет добиться большей производительности. Кроме того, канальные гребные винты тише открытых. Кроме того, относительное увеличение производительности за счет корпуса больше для гребных винтов малого диаметра.
Подробности читайте после объявления
Дилемма канальных вентиляторов: эффективные, но тяжелые и сложные
Однако канальные гребные винты имеют и недостатки. Обшивка существенно увеличивает вес самолета, что увеличивает энергозатраты. На низких скоростях канальные вентиляторы менее эффективны, чем открытые пропеллеры.
Производство и обслуживание также более сложны. Для достижения наилучшей производительности корпус должен располагаться как можно ближе к кончикам лезвий. Однако если пропеллер заденет корпус, последствия могут быть катастрофическими. Поэтому необходимы дополнительные меры против вибраций.
Кроме того, десять приводов могли использоваться для динамического распределения тяги. Например, при более низких требованиях к тяге только шесть канальных вентиляторов могут работать на полную мощность, а четыре полностью отключаются.
Аккумуляторы против керосина: почему 500 километров — максимум
Однако главная проблема электрических самолетов заключается в хранении энергии. Плотность энергии аккумуляторов значительно ниже, чем у керосиновых. Это означает, что батареи значительно тяжелее обычного реактивного топлива при том же количестве энергии. Поэтому при сегодняшней аккумуляторной технологии большая дальность действия невозможна — количество необходимых батарей было бы просто слишком большим.
Заявленная дальность полета от 400 до 500 километров иллюстрирует это ограничение. Для сравнения: Beechcraft 1900, обычный региональный самолет на 19 мест, достигает максимальной дальности полета около 1700 километров при крейсерской скорости около 520 километров в час.
Статус проекта неясен
По информации китайских интернет-источников, CE-25A пока является чисто носителем технологий. Он не планируется в качестве будущего серийного самолета. Точная стадия развития остается неясной. COMAC еще не получил разрешения регулирующих органов на летные испытания CE-25A, поскольку Обзор полета сообщил.
На появившихся сейчас фотографиях виден самолет на взлетной полосе в натуральную величину. Нельзя с уверенностью определить, является ли это всего лишь демонстратором для испытаний в аэродинамической трубе и рулежке или самолет уже летал.
Подлинность изображений не удалось полностью проверить, но анализ с использованием различных моделей распознавания изображений ИИ не выявил каких-либо явных доказательств искусственного создания.
Часть авиационной стратегии Китая
Проект CE-25A соответствует стремлению Китая расширить свою отечественную аэрокосмическую промышленность. COMAC наиболее известен во всем мире благодаря среднемагистральному самолету C919 и региональному самолету C909. Однако исследовательские интересы компании явно выходят за рамки обычных коммерческих самолетов.
В 2023 году COMAC объявила о сотрудничестве с производителем аккумуляторов CATL и Шанхайским университетом Цзяо Тонг. Сотрудничество направлено на исследование концепций самолетов с аккумуляторным питанием. Как эта работа связана с CE-25A, неизвестно. Крупная аккумуляторная промышленность и исследования в Китае могут дать стране преимущество в области электрической авиации.
Но Китай — не единственная страна, исследующая распределенные электрические силовые установки для региональных самолетов. Несколько западных проектов придерживаются аналогичных подходов.
НАСА сдалось: станет ли Китай лучше?
В 2023 году НАСА отменило свою программу X-57 после того, как проблемы с безопасностью двигательной установки оказались неразрешимыми — по крайней мере, в рамках имеющегося бюджета и сроков. Предположение о том, что существующая технология электродвижения уже достаточно развита для безопасных полетов, оказалось преждевременным.
В Европе в рамках исследовательского проекта Unifier-19 изучались концепции 19-местных региональных самолетов с нулевым уровнем выбросов и альтернативными силовыми установками, включая распределенные электрические воздуховоды. Некоторые варианты полагаются на водородные топливные элементы, а не только на батареи.
Французская компания AURA AERO разрабатывает ERA, региональный самолет на 16–19 мест, оснащенный восемью электродвигателями и двумя турбогенераторами. Ожидается, что гибридно-электрическая конструкция будет иметь запас хода около 1500 километров. Модель не является чисто электрическим самолетом, но по количеству пассажиров и зоне эксплуатации сравнима с китайским CE-25A.
