Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Airbus, Rolls-Royce і Siemens розробляють демонстраційну авіамодель електричного пасажирського літака

4 грудня 2017 р.

E-Fan X

Siemens, Airbus і Rolls-Royce вперше випробують гібридний електродвигун на порівняно великому повітряному судні. Про минулого тижня оголосили представники компаній. Планується, що випробувальна повітряна платформа на базі літака BAe146  місткістю 100 місць здійснить свій перший політ у 2020 році. Про цей революційний проект в інтерв'ю журналу Siemens розповіли доктор Френк Ентон, керівник Siemens eAircraft - підрозділу, в якому компанія об'єднала всю свою діяльність з розробки електролітаків, - і Вульф Рошер, керівник проекту E-Fan X в Siemens eAircraft.

Три великі компанії разом працюють над створенням демонстраційної версії гібридного електричного пасажирського літака E-Fan X, перший політ якого заплановано на 2020 рік. В рамках цього проекту Siemens розробляє електричну силову установку потужністю 2 МВт, яка, як очікується, поб'є рекорди існуючих легковагових приводних систем. Спільний проект Airbus і Siemens щодо розробки силової установки було розпочато в 2016 році. Однак повітряне судно E-Fan X буде розроблено поза цим контекстом.

Яке значення цей проект має для Siemens у світлі поточної діяльності eAircraft?

Френк Ентон: Створення великої демонстраційної авіамоделі стало логічним продовженням нашої співпраці з Airbus, яка почалася в 2016 році, і важливим кроком для eAircraft на шляху до гібридних електродвигунів майбутнього. Протестувавши модель і двигун у польоті, ми зможемо краще зрозуміти, як використовувати цю інновацію в авіаційній сфері.

Ми співпрацюємо з авіацією і виробляємо приводні системи для дронів, надлегких і легких спортивних повітряних суден. Нещодавно ми також представили прототип двигуна для CityAirbus - міського літаючого таксі.

Зараз ми використовуємо досвід, накопичений при розробці цих двигунів, щоб створити перший в своєму роді комерційний авіалайнер з гібридним електродвигуном місткістю від 50 до 100 пасажирів. Так ми зможемо зробити пасажирські літаки більш тихими та екологічними.

Serial Hybrid architecture

Що саме ви плануєте робити?

Вульф Рошер: Електричні силові установки, які eAircraft розробила на сьогоднішній день, мають вихідну потужність до чверті мегавата (МВт). Зараз же ми розробляємо двохмегаватну електричну силову систему для регіональних повітряних суден, яка буде приблизно у вісім разів потужнішою, ніж на літаку Extra 330LE. Чотири-вісім таких двигунів на крилах регіонального літака приводитимуть в дію його пропелери. В нашій демонстраційній моделі електрична силова установка буде живитись від генератора, який, в свою чергу, буде живитися від турбіни в фюзеляжі. Зліт і набір висоти будуть здійснюватися за підтримки літій-іонних батарей потужністю по 700 кіловат кожна.

Ентон: Ми хочемо замінити одну з чотирьох реактивних турбін випробувального літака на двохмегаватну електричну силову установку і в 2020 році провести перший політ. Вперше електродвигун такої потужності буде приводити в рух літак! Ми припускаємо, що під час наступних випробувань ми замінимо на електродвигун ще одну турбіну.

Хіба така потужна приводна система не буде багато важити і займати величезний простір? Незважаючи на всі переваги електродвигунів, чи буде така приводна система ефективною?

Рошер: Ми провели грунтовні дослідження щодо використання полегшених конструкцій і високотехнологічних матеріалів та вважаємо, що зможемо значно зменшити розмір і вагу наших приводних систем. Хоча тривала вихідна потужність нашого попереднього двигуна-рекордсмена сягнула 5,2 кВт на кг маси двигуна, ми хочемо суттєво перевершити цей показник в новому двигуні 2 МВт.

Ентон: Секрет полягає не в матеріалах або конфігурації. Подібні надлегкі силові установки можна розробити і створити тільки за допомогою SimcenterTM - програмного забезпечення для дискретного моделювання Siemens PLM, яке враховує всі відомі фізичні і технічні ефекти. Використовуючи цю технологію, ми створюємо безліч ітерацій цифрового двійника і оптимізуємо свої прототипи в віртуальному середовищі. Це дозволяє нам не тільки прискорити розробку, але і створювати більш потужні двигуни.

Яку роль в проекті відіграють партнери?

Ентон: Airbus відповідає за загальну інтеграцію і випробувальні польоти, а також постачання систем зберігання енергії. Rolls-Royce поставить турбіну потужністю 2,5 МВт і вбудований генератор, який буде забезпечувати нашу силову установку електроенергією. Крім електродвигуна для інвертора Siemens забезпечить систему розподілу енергії. Я вважаю, що партнерство трьох великих компаній дозволить створити демонстраційну модель, яка наблизить нас до мого бачення майбутнього - польотів по Європі на гібридних електричних пасажирських літаках!

Д-р Фрэнк Энтон

Д-р Френк Ентон: Його кар'єра почалася в ранньому віці, коли він став одним з переможців конкурсу молодих дослідників в Німеччині. Він вивчав фізику в Бохумі, Бонні і Греноблі. У Siemens він вніс свій внесок в розвиток технологій як розробник прискорювача частинок, начальник відділу розробки в сфері магнітно-резонансної томографії, керуючий директор підрозділу хірургічних рентгенівських систем, начальник відділу продажів медичних технологій і керівник підрозділу силових установок. Тепер він очолює стартап eAircraft, що як не можна краще відповідає його натурі, адже він захоплений авіатор, який любить літати на електричних випробувальних апаратах.

Вульф Рошер

Вульф Рошер - інженер-електрик, який працює в Siemens вже 23 роки. За цей час він займав різні посади в сфері автоматизації і приводних систем. Ось уже рік він є керівником проекту по розробці надпотужних приводних систем в eAircraft. Для нього цей багатообіцяючий проект - щось більше, ніж просто робота. Він вважає його плацдармом для масштабного зниження залежності економіки від викопного палива і серйозним внеском в оздоровлення планети і її збереження для майбутніх поколінь. У цьому контексті він щодня робить особистий внесок у досягнення цієї мети: їздить на роботу на велосипеді.