В небо впервые поднялся самолет на твердотельных батареях
По данным проекта Helios Horizon, в июне в небе над Флоридой произошло событие, которое может стать важной вехой для электрической авиации. Летчик-испытатель Мигель Итурменди выполнил серию полетов на самолете Helios Horizon, оснащенном твердотельными аккумуляторами. Хотя испытания были непродолжительными и проводились в основном для проверки центровки и поведения машины после установки новой батареи, этот полет стал первым известным случаем, когда пилотируемый самолет классической схемы с неподвижным крылом использовал такую технологию.
Почему это важно
Главная проблема электрической авиации заключается не в двигателях, а в источниках энергии. Современные электромобили и большинство экспериментальных самолетов используют литий-ионные аккумуляторы с жидким электролитом — веществом, которое переносит заряд внутри батареи. Такие системы хорошо подходят для автомобилей, но для авиации их энергоемкость остается недостаточной.
Твердотельные батареи работают иначе. Вместо жидкости в них используются твердые материалы. Это делает аккумуляторы более устойчивыми к повреждениям и перегреву, снижает риск возгорания и позволяет хранить больше энергии при том же весе. Для авиации, где каждый килограмм имеет значение, это одно из ключевых преимуществ.
Ранее батарея Helios Horizon обеспечивала удельную энергоемкость около 260 ватт-часов на килограмм. После перехода на твердотельные элементы показатель вырос до 410 ватт-часов на килограмм — примерно на 60%.
По словам Итурменди, в ближайшие два года характеристики могут улучшиться еще примерно на 40%.
Самолет, который подзаряжается в небе
Еще одна особенность проекта заключается в попытке максимально эффективно использовать имеющуюся энергию.
Аккумулятор можно заряжать от обычной электросети, а быстрая зарядка позволяет восполнить до 80% емкости менее чем за 15 минут. Кроме того, самолет оснащен солнечными панелями на крыльях. Во время планирования и снижения используется система рекуперации энергии. В этот момент воздушный поток раскручивает винт подобно лопастям ветрогенератора, а часть энергии возвращается в аккумуляторы.
«Рекуперативный полет может значительно увеличить дальность полета самолета», — сказал Итурменди после испытаний.
Переделанный планер-рекордсмен
Основой для проекта стал моторизованный планер Pipistrel Taurus. Инженеры оснастили его собственной системой управления батареями, новым силовым агрегатом, системой терморегулирования и солнечными панелями.
Самолет уже успел установить мировой рекорд высоты среди электрических аппаратов своей весовой категории, поднявшись на 7315 метров. Теперь команда намерена достичь отметки 12 192 метра — это примерно соответствует высотам, на которых обычно летают коммерческие авиалайнеры. Новый рекордный полет планируется провести до конца года.
Гонка за будущее электрической авиации
Несмотря на исторический статус испытаний Helios Horizon, разработкой твердотельных батарей для авиации занимаются многие компании.
Китайская компания EHang уже испытала свой аппарат EH216-S с литий-металлическими твердотельными аккумуляторами, обеспечив почти 50 минут непрерывного полета. Производитель батарей CATL заявляет о разработке систем с энергоемкостью около 500 ватт-часов на килограмм и сообщает о продолжающихся авиационных испытаниях.
Тем временем Airbus и Renault ведут совместные исследования, рассчитывая существенно увеличить энергетическую плотность аккумуляторов. Это может открыть путь к созданию гибридных и полностью электрических среднемагистральных самолетов уже в следующем десятилетии.
Пока большинство подобных проектов остаются демонстраторами технологий и далеки от сертификации. Однако полет Helios Horizon показал, что твердотельные батареи постепенно переходят из лабораторий в реальные летательные аппараты. Если темпы развития сохранятся, первые коммерчески полезные электрические самолеты могут появиться значительно раньше, чем ожидалось еще несколько лет назад.
