Elektrické letadlo

Elektrický letoun , neboli solární letoun [1]  - letoun poháněný elektromotorem poháněným  palivovými články , fotočlánky , superkondenzátory , bateriemi , bezdrátově nebo z elektrického generátoru poháněného motorem s plynovou turbínou (turboelektrický) [2] .

V současné době jsou elektrická letadla zastoupena především experimentálními modely, které zahrnují jak pilotované, tak bezpilotní prostředky . První oficiální uvedení na trh bylo v roce 1957 a distribuce elektrických modelů letadel začala v   70. letech [3] . První let s osobou na palubě v elektrickém letadle byl uskutečněn v roce 1973 , doba letu byla 14 minut [4] .

Hlavním problémem pro vytvoření elektrického letadla je, že energetická kapacita lithium-iontových baterií je více než desetkrát menší než energetická kapacita kerosinového paliva [5] . Druhým problémem je, že hmotnost takového letadla je během letu konstantní, na rozdíl od letadel používajících palivo, jak se palivo spotřebovává, potřebný vztlak klesá, což umožňuje létat v ekonomičtějších režimech: ve větší výšce nebo s nižšími úhly náběhu.

Historie

Raná historie

Elektromotory se v letadlech používají od 19. století. 8. října 1883 uskutečnil francouzský aeronaut Gaston Tissandier první let na vzducholodi La France s použitím elektrického motoru Wernera von Siemense , poháněného 435kilogramovou baterií [6] . Následující rok Charles Renard spolu s Arthurem Krebsem letěl se vzducholodí se silnějším motorem [6] .

Modely letadel

Starty elektrických modelů letadel s pevným křídlem byly prováděny od roku 1957 , ale existují nepotvrzené zprávy o startu v roce 1909 [7] . Elektrické modely byly pomalejší než modely na kapalná paliva a byly dražší. Hlavní nevýhodou byl nedostatek kapacitních baterií , v souvislosti s nimiž se elektrické modely rozšířily až na počátku 90. let.

1964 . Americký inženýr William Brown demonstroval novináři CBS News Walteru Cronkiteovi model vrtulníku, který získává energii nezbytnou pro let z mikrovlnného záření [8] .


1979 . Sovětský konstruktér Oleg Konstantinovič Antonov vymyslel a ztvárnil model jednomístného elektrického letadla.

První pilotované lety

V roce 1973 vytvořili Fred Miliški a Heino Brdiska na základě rakouského motorového kluzáku Brditschka HB-3 variantu Militky MB-E1 s elektromotorem. Heino Brdiska v témže roce letěl 14 minut. Model Militky MB-E1 se tak stal prvním pilotovaným elektrickým letadlem, které zvedlo člověka do vzduchu [4] .

29. dubna 1979 ve městě Riverside ( Kalifornie ) uskutečnil Mauro Solar Riser 35minutový let s osobou na palubě vybavený 3,5litrovým elektromotorem. S. a 30voltovou nikl-kadmiovou baterii převzatou z vrtulníku Hughes 500 . Na křídlech letadla byly sice umístěny solární fotobuňky, ale za letu nebyla možnost dobíjení. Iniciátorem vzniku byl Larry Mauro [9] . Věc však nepřekročila rámec testování.

7. července 1981 přeletěl Solar Challenger kanál La Manche . Doba letu byla 5 hodin 23 minut [10] .

80.–90. léta

V letech 1983 až 2003 financovala NASA v rámci environmentálního výzkumu vytvoření letadla Pathfinder a jeho modifikací Pathfinder Plus , Centurion a Helios . Poslední z nich drží rekord v nejvyšší výšce mezi okřídlenými letouny bez proudových motorů – 29,5 km.

V roce 1990 Eric Raymond dokončil práci na svém duchovním dítěti Sunseeker I , která začala v roce 1986. Sunseeker I přeletěl USA za 21 letů a 121 hodin ve vzduchu.

2000 - současnost

Tato oblast konstrukce letadel zaznamenala významný průlom na konci 90. let a na počátku 20. století, kdy se soukromé firmy začaly zajímat o vytvoření elektrických letadel. Mezi důvody, které přispěly k vývoji nového typu letadla, byly zvýšené požadavky na ochranu životního prostředí , vznik moderních vysokokapacitních baterií a také lehkých a odolných materiálů. Elektrická letadla se mimo jiné vyznačují nízkou hlučností, což může být dobrou výhodou při provádění průzkumných operací .

Britský bezpilotní letoun QinetiQ Zephyr na solární pohon vytvořil v roce 2010 světový rekord v délce letu UAV, když byl ve vzduchu dva týdny.

Long-ESA stanovila 20. července 2012 rychlostní rekord pro letadla s elektromotorem, zrychlila během testu na 326 km/h [11] .

Švýcarský letoun Solar Impulse , který je ve fázi návrhu, se může stát prvním pilotovaným letounem na světě schopným létat neomezeně díky sluneční energii. V roce 2015 byl plánován let letounu Solar Impulse 2 kolem světa (s mezipřistáními). Kvůli technickým problémům byl let v červenci 2015 přerušen na Havajských ostrovech a skončil v červenci 2016.

V červenci 2014 byl na leteckém dni Le Bourget představen Airbus E-FAN , navržený jako cvičný letoun schopný provádět akrobacii [12] .

28. června 2016 provedl Facebook zkušební provoz bezpilotního letounu Aquila na solární pohon určeného k distribuci internetu obyvatelům těžko dostupných oblastí. Podle Marka Zuckerberga budou taková zařízení schopna létat až několik měsíců ve výšce 18 kilometrů. Společnost plánuje vytvořit celou flotilu takových dronů [13] .

Společnost Siemens provedla 4. července 2016 zkušební provoz elektrického letounu EXTRA 330LE [5] .

2020: Největší plně elektrické komerční letadlo provedlo úspěšný zkušební let (inženýři z Magnix a Harbour Air poháněli Cessna Grand Caravan 208B) [14] .

Airbus uvedl, že společnost má v blízké budoucnosti plány na vývoj regionálních komerčních letadel [15] .

V Kanadě, Německu, Číně a dalších zemích existují projekty na vytvoření elektrických letadel [5] .

Výroba

Jednomístný kluzák Alisport Silent Club (1997) byl první sériově vyráběný elektrický letoun, který se začal prodávat . Poháněl jej motor o výkonu 13 kW [16] .

Od května 2015 uvádí slovinský výrobce Pipistrel na trh model Alpha Electro, dvoumístné plně elektrické letadlo určené pro výcvik [17] .

Americká společnost Bye Aerospace z Colorada zahájila dodávky[ kdy? ] (2020?) jeho dvoumístného elektrického letadla eFlyer 2 . Oznámila také dokončení eFlyer 800, osmimístného elektrického letounu s jedním nebo dvěma piloty, bude uveden na trh v roce 2027, objednávky na něj jsou již přijímány [18] .

Budoucí modely

Hlavním směrem vývoje bude zvýšení podílu elektrické energie na spotřebě energie letadla díky jejímu využití v pohonných systémech podvozku pro pozemní pojíždění, klimatizaci, startování motorů atd. [19]

Pravděpodobně vznik hybridních letadel analogií hybridních automobilů , kde jeden typ motoru může být použit pro vzlet a jiný pro let.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Sluneční letadlo // Letectví: Encyklopedie / Ch. vyd. G. P. Svishchev . - M  .: Velká ruská encyklopedie , 1994. - S. 526. - ISBN 5-85270-086-X .
  2. ↑ Turboelectrolet // Popular Mechanics , listopad 2017, str. 37
  3. ↑ Noth, André Historie slunečních letů . Laboratoř autonomních systémů 3. Curych: Švýcarský federální technologický institut (červenec 2008). — "Günter Rochelt byl konstruktér a stavitel Solair I, solárního letounu s rozpětím 16 m... 21. srpna 1983 letěl v Solair I, většinou na solární energii a také termiku, během 5 hodin 41 minut." Datum přístupu: 8. července 2010. Archivováno z originálu 1. února 2012.
  4. ↑ 1 2 Taylor, John W R. Jane's All the World's Aircraft 1974-75. - London: Jane's Yearbooks, 1974. - S. 573. - ISBN 0 354 00502 2 .
  5. ↑ 1 2 3 Oleg Makarov. Nahoru na elektřinu // Populární mechanika . - 2018. - č. 1 . - S. 64 - 70 .
  6. ↑ 1 2 Renard, Charles ACADÉMIE DES SCIENCES / seance du 18 août 1884 / NAVIGATION AÉRIENNE. -Su un aerostat řiditelný.  (fr.) . Francouzská akademie věd (18. srpna 1884). — "1884 ... l'année dernière par M. Tissandier, qui le premier a appliqué l'électricité à la propulsion des ballons."
  7. ↑ Den, 'Tubby' Historie elektrického létání . — "Zveřejněno v 'Model Engineer' v roce 1909 ... dubová vrtule ... letěno osm minut ... plukovník HJ Taplin, ... 1957 ... první oficiálně zaznamenaný elektricky poháněný rádiem řízený let modelu." Archivováno z originálu 7. prosince 2008.
  8. ↑ Fisher, Arthur. Tajemství věčného letu? Letadlo poháněné paprskem  (anglicky)  // Popular Science  : magazín. — Bonnier Corp., 1988. - Leden ( sv. 232 ). — S. 62 .
  9. ↑ Experimental Aircraft Association, Inc. SOLÁRNÍ STUPEŇ UFM/MAURO (2008). Staženo 27. června 2008.
  10. ↑ Curry, Marty Solar-Power Research a Dryden (březen 2008). Staženo 27. června 2008.
  11. ↑ Letadlo Long-ESA se stává nejrychlejším elektrickým letadlem na světě
  12. ↑ E-Fan: Letadlo s elektrickým ventilátorem vhodné pro seriózní akrobacii předvedené na letecké show v Le Bourget
  13. ↑ Facebook testoval dron Aquila, který distribuuje internet // TASS , 22. července 2016
  14. ↑ Byl testován největší komerční elektrický letoun // Vesti.ru , 1. června 2020
  15. ↑ Bertorelli, Paul Airbus oznamuje elektrická letadla . Avweb (24. dubna 2014). Datum přístupu: 28. dubna 2014.
  16. ↑ AliSport Silent Club > Elektrický samospouštěcí kluzák (nedatováno). Získáno 4. listopadu 2009. Archivováno z originálu 20. dubna 2009.
  17. ↑ Slovinský výrobce získal první typový certifikát na světě pro výrobu elektrických letadel // 3DNews , 13.06.2020
  18. ↑ Elektrické letadlo Bye Aerospace eFlyer 800 pojme sedm cestujících a uletí téměř 1000 km // 3DNews , 04/23/2021
  19. ↑ Grigorij Tarasevič. Električtější letadlo  // Schrödingerova kočka . - 2017. - č. 11-12 . - S. 36-41 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  V bibliografických katalozích