Назад

 

 

Электровертолёт – электрический вертолёт

 

Уже не за горами то время, когда геликоптеры будут летать на аккумуляторах, опытные экземпляры уже поднялись в воздух. Преимущество таковых против классических в их бесшумности, экологичности, но самое главное в экономичности. Стоимость жидкого топлива только растёт (не зависимо от того дорожает нефть или дешевеет), в тогда как электроэнергия весьма дешёвая. Опять же двигатели внутреннего сгорания, особенно авиационные достаточно дороги что в сборке, что в обслуживании, тогда как электромоторы существенно дешевле и быстрее в производстве и обслуживании, да и весят они куда меньше и места занимают тоже. Ажиотаж аккумуляторных технологий даёт миру с каждым годом всё более ёмкие батареи.

Электролеты с большим запасом автономности — мечта многих авиаконструкторов. Если лет десять назад реальность их появления вызывала много скепсиса, то в свете появления компактных и мощных движителей и емких источников энергии перспектива более оптимистичная. Концептуальные модели разработаны во многих странах мира и может случиться такая же история, как с электромобилями — из области фантастики они быстро переходят в разряд серийных изделий.

 

История

Один из первых удачных опытов создания — конструкция А.Г.Иосифьяна, инженера-электрика, работающего во Всесоюзном электротехническом институте. Он создал вполне работоспособную привязную модель в 28 килограмм. Из всей массы конструкции 11 из них приходилось на достаточно массивный движок. Для полета в радиусе длины кабеля питания необходимы компактные моторы мощностью до 30 кВт, которых на то время еще не было.

Отказавшись от использования одного силового агрегата, инженер разработал принципиально новую схему с использованием трех небольших электромоторов с вертикальными пропеллерами, установленными на концах большого горизонтального трехлопастного винта.

Машина оказалась вполне работоспособной. Ее основные параметры:

• диаметр винта — 11 м;

• диаметр пропеллеров — 0,4 м;

• мощность моторов 3Х8 кВт;

• частота вращения несущих лопастей — 75 об/мин;

• частота вращения пропеллеров — 9000 об/мин;

• масса полетная — 320 килограмм.

Учитывая большой вес движков, по 8,3 кг, и создаваемые ими нагрузки на лопасти, это вызывало сильные вибрации при оборотах свыше 45 в минуту. На движки также приходилась высокая рабочая нагрузка, ограничивающая время непрерывной работы в 5 – 10 мин. Моторы перегревались, что вызывало угрозу выхода из строя.

 

Оказывается ещё задолго до легендарного Сикорского в Советском Союзе был построен первый советский вертолёт Черёмухина

Но он летал. Правда невысоко (до 1 м) и недолго — несколько минут. После старта лопасти сломались, и работы по дальнейшему усовершенствованию были прекращены. Но разработки остались. Попытки их реализации начались спустя несколько десятков лет после первого полета.

 

Перспективы новых концепций

Конструкторов в идее А.Г. Иосифьяна привлекло несколько моментов:

• отсутствие тяжелого редуктора;

• замена трансмиссии к хвостовой крыльчатке на легкий электрокабель;

• упрощение управления и возможность полной автоматизации полета.

Первыми в серию пошли беспилотные электровертолеты, ярким примером которых служит корейский летательный аппарат EHANG-184-AAV (эксплуатируется как городское такси в Дубае). Он может лететь автономно в течение 30 минут со скоростью 100 км/ч (при максимальной в 160 км/ч).при собственном весе 250 кг, поднимает 100 кг полезного груза. Рассчитана на одного пассажира с небольшим объемом багажа.

Пока это пилотный проект, но он полностью доказал жизнеспособность идеи. Проблема, как и раньше, состоит в компактных мощных электромоторах и малогабаритных аккумуляторах высокой емкости. Отечественные конструкторские бюро пока идут путем замены отдельных агрегатов серийных вертолетов электродвигателями. Но зарубежные компании, в частности Boeing, NASA и Европейское космическое агентство уже на пути создания полностью электрических машин.

В отдельных конструкциях, например, сверхлегкий коптер француза Паскаля Кретьена (Pascal Christian), использованы разработки Игоря Сикорского. В машине отсутствует хвостовая крыльчатка, вместо него использованы несущие, вращающиеся в противофазе. Такие идеи уже реализованы во многих моделях военных и гражданских коптеров, например КБ Камова. Геликоптер Кретьена уже взлетел (правда всего на 120 секунд) и находится в стадии дальнейшей доработки.

 

На современном этапе авиастроения перед конструкторами пока стоит основная проблема — наличие надежных источников энергии. В отличие от самолета, который потребляет максимум энергии на взлете, геликоптер расходует электричество по максимуму на протяжении всего пути — роль несущих крыльев выполняет постоянно вращающийся винт. При современной скорости прогресса ждать появления аккумуляторов с требуемыми характеристиками осталось уже недолго.

Кстати, Илон Маск уже начинает подумывать о создании самолёта с электродвигателем и вертикальным взлётом

 

Назад