Пилотируемый полёт первого в мире электросамолёта.

До текущего момента считалось, что электросамолёт, работающий от аккумуляторов очень сложно поднять в небо из-за высокой массы. Он просто не сможет нести полезную нагрузку, поскольку будет перевозить только свои тяжёлые литий-ионные батареи. Инженеры из США смогли доказать обратное.

С недавних пор литий-ионные батареи стали легче и безопаснее при переходе к твердотельному типу, в котором жидкий электролит заменили на твёрдый с вкраплением солей, переносящих ионы между катодом и анодом. Такие источники энергии не воспламеняются, если их проткнуть, а также не разряжаются при экстремальных температурах. То есть, при температуре -40°С они работают также, как при +20°С.

Сегодняшняя головная боль крупных авиапроизводителей - это снижение углеродного следа. Недавно на канале рассматривался проект первого самолёта на водородном топливе ZEROe от Airbus. Именно в водороде видят для себя выход передовые авиагиганты.

Между тем, небольшая некоммерческая организация из Флориды собрала и совершила первый в мире пилотируемый полёт на своём экспериментальном летательном аппарате Helios Horizon. Самолёт, управляемый пилотом, поднялся в воздух, используя исключительно энергию твердотельных батарей. Это событие наглядно показывает, что коммерческая электрическая авиация возможна.

Как было отмечено выше, успешный полёт состоялся ранним утром 5 июня в муниципальном аэропорту Зефирхиллс (центральная Флорида). Экспериментальным самолётом управлял основатель проекта и главный летчик-испытатель Мигель Итурменди. Самолёт Helios Horizon, на котором проходил полёт, представлял собой модифицированный мотопланер Pipistrel Taurus. Самым важным изменением в мотопланере стала замена его литий-ионных аккумуляторов с плотностью энергии 260 Вт·ч/кг на твердотельные батареи с плотностью 410 Вт·ч/кг. Новые батареи были безопаснее, легче и занимали гораздо меньше места в конструкции самолёта.

Серия коротких, успешных полётов подтвердила безупречную работу конфигурации летательного аппарата. Впервые в истории в небо поднялся пилотируемый самолет, движимый твердотельным накопителем энергии.

Новые твердотельные элементы, установленные на Helios Horizon, обладают номинальной ёмкостью 410 Вт·ч/кг. Для сравнения: это на 60–80% больше, чем у лучших литий-ионных батарей современных электромобилей. Их небольшие физические размеры изначально нашли себя в смартфонах, позволяя гаджетам оставаться тонкими, но работать гораздо дольше. При этом на их работоспособность не влияет температура окружающей среды.

Другой важной характеристикой таких батарей является скорость зарядки. Так, по словам разработчика, время зарядки батарей самолёта от 0 до 80% составляет всего 15 минут. Надо отметить, что такой параметр очень важен для коммерческой авиации, где простой воздушного судна недопустим.

Итурменди отметил, что их команда не остановится на достигнутом, а продолжит совершенствовать аккумуляторы стараясь поднять их ёмкость на 40% в течение ближайших двух лет.

Помимо чисто энергетических характеристик, твердотельная технология решает самый важный вопрос гражданской авиации — пожарную безопасность. В обычных литий-ионных аккумуляторах используется легковоспламеняющийся жидкий электролит. В твердотельных элементах питания его заменили на твёрдый материал, получив гарантированную стабильность работы при различных температурах, а также устойчивость к физическим деформациям.

Новое изобретение оказалось ещё и универсальным в плане зарядки аккумуляторов. По словам разработчиков, для зарядки самолёта достаточно практически любого источника переменного тока. Необходимости создавать специальные зарядные станции нет.

Вместе с этим, конструкция самолета предусматривает зарядку от возобновляемых источников энергии, то есть от солнечных батарей и ветряной турбины. Во время полёта работают встроенные солнечные панели, а при планировании и снижении пропеллер переводится в режим ветряной турбины, возвращая драгоценную энергию обратно в батареи. Эти инженерные решения направлены на увеличение длительности полётов.

Пока Helios Horizon смог подняться и совершить полёт на высоте около 7,3 км. Главная цель, запланированная на конец этого года, — стратосферный бросок на высоту свыше 12,2 км. Для сравнения, такая высота превышает высоту полётов самолётов гражданской авиации.

По словам основателя проекта, благодаря новому источнику питания, такой полёт, включая набор высоты, работу на потолке и снижение, будет выполнен на одном заряде батареи.

Состоявшаяся 5 июня многочасовая непрерывная эксплуатация электрического самолёта позволила в реальных условиях оценить правильность весовой балансировки и стабильную работу силовой установки.

Точные цифры максимальной скорости и предельной дальности полёта разработчиками пока не разглашаются.

Еще больше новостей в Look at Me