Построенный студентами электросамолёт стартовал в Швейцарии

Четырёхместный лёгкий самолёт на аккумуляторном питании, построен студентами Цюрихского политеха. Двигатель весит 42 кг, вес батарей достигает 224 кг. Это позволило пока создать самолет, который имеет один час летного ресурса, за это время он способен преодолеть 180 км. swissinfo.ch

Как выглядела ваша дипломная работа? Пачка бумажных страниц, распечатанных на принтере? Как скучно! А вот два десятка студентов Цюрихского политеха (ETHZ), обучающиеся по программе «Энергетическое машиностроение», решили завершить свой бакалавриат созданием инновационной модели... электрического самолёта. Над своим проектом они два года трудились в одном из ангаров технопарка в городе Дюбендорф (Dübendorf) недалеко от Цюриха.

Этот город известен тем, что именно тут был построен самый первый в Швейцарии крупный аэропорт, отсюда свои легендарные перелеты совершала авиакомпания «СвиссЭйр». Так что логично, что новейший электрический самолет был разработан именно здесь. Свой первый полёт он совершил 29 сентября 2022 года. Всего в этот день было выполнено семь испытательных вылетов, которые ознаменовали собой официальный переход проекта под кодовым наименованием e-Sling в стадию промышленных действующих образцов.

Построить такой самолет на самом деле не так-то просто, потому что в данном случае, равно как и в случае всех на данный момент созданных электрических самолётов, основным вопросом и главной проблемой является соотношение веса аккумуляторов, питающих двигательную установку, и их энергоемкости. Понятно, что тут важен каждый грамм. Корпус одномоторного самолёта был изготовлен южноафриканской авиастроительной компанией Sling Aircraft, отсюда и слово Sling в названии модели. А студенты в Швейцарии уже сосредоточились на букве «е» ― электрической составляющей проекта.

Особенностью проекта e-Sling является подход к компоновке батарейного отсека: самолёт оснащен модульной системой батарей, которые можно заменять во время промежуточных посадок. Сам двигатель весит 42 кг, вес же батарей достигает 224 кг. Это позволило пока создать самолет, который имеет один час летного ресурса, за это время он способен преодолеть 180 км. Это неплохо, но, конечно, еще совершенно недостаточно. Поэтому следующим шагом будет разработка авиационной водородной силовой установки с топливными элементами, вырабатывающими электричество непосредственно за счет реакции окисления водорода.

Сам по себе этот процесс известен уже с начала 19-го века. Однако сейчас задача состоит в том, чтобы сделать соответствующие технические системы легче и дешевле. Оснащение самолета водородным приводом? Наверное, эта тема ляжет в основу дипломной работы будущего поколения учащихся цюрихского Политеха. А пока не менее важным является создание при ETHZ так называемого фокус-проекта e-Sling, который позволяет молодым ученым творить, выдумывать, пробовать и применять свои теоретические знания на практике. Теперь уже не надо кричать в никуда «Алло, мы ищем таланты». Таланты теперь точно знают, куда им следует обращаться.

Модель e-Sling оснащена системой модульных батарей. Их замена может быть произведена во время промежуточной посадки на аэродроме. Marc Bührer, Bührer Content Management

Очень важен и аспект связи времен, лежащий в основании философии этого проекта. Окончив вуз и покинув его стены, выпускники передают весь накопленный ими опыт следующему поколению. Нынешние умельцы, сконструировавшие электросамолет, — это уже третье поколение студентов, желающих тут же применять свои теоретические знания на практике. «Возможность построить самолёт, пока ты ещё учишься, и увидеть его в полёте — это непередаваемое ощущение», — говорит нам студент машиностроительного факультета Морис Каулих (Maurice Kaulich).

Одобрение патриарха

Попытки совершить прыжок из империи бензиновых самолетов в республику электрической авиационной мобильности совершались уже и в прошлом. Всем известны швейцарские ученые, экспериментаторы, путешественники и воздухоплаватели Бертран Пиккар и Андре Боршберг (André Borschberg). В 2015–2015 годах они совершили первый в мире кругосветный перелёт на электрическом самолёте Solar Impulse с нулевым уровнем выбросов. Двигательные установки самолета запитывались от солнечных панелей. Сейчас Б. Пиккар возглавляет одноименный инновационно-проектный и инженерно-внедренческий фонд. Студенческий проект под эгидой ETHZ он оценивает очень высоко.

«Самолет Solar Impulse был построен не для того, чтобы перевозить людей, — его цель была донести до их сознания одно очень простое, но при этом важное послание: чистые технологии вполне способны достичь целей, которые раньше казались абсолютно недостижимыми. И сейчас главная награда для нас — видеть, что наше дело не пропало и что оно вдохновило молодежь на создание новых инновационных разработок», — написал он порталу SWI swissinfo.ch в ответном электронном письме. По его словам, в настоящее время в мире осуществляется более шести сотен проектов, связанных с проектированием электрических самолётов.

Бертран Пиккар (слева) и Андре Боршберг тестируют в аэропорту г. Сьон электрический самолёт Bristell Energic, разработанный стартапом H55. Keystone / Jean-christophe Bott

Один из них — модель Velis Electro словенской компании Pipistrel, первый в мире сертифицированный электрический самолёт, который поставляется уже полностью готовым к эксплуатации. В Швейцарии он используется сейчас в качестве учебно-тренировочной машины. Кроме того, в самой Швейцарии заметных успехов в разработке сертифицированных электрических силовых установок и аккумуляторных систем для любых воздушных судов добилась компания из города Сьон «H55». Руководит ей как раз А. Боршберг. Недавно его фирма подписала контракт на «электрификацию» 20-местного самолёта, оснащенного двигателями от Prat & Whitney.

Кроме того, сейчас ведутся разработки и моделей самолётов, работающих на водороде. Англо-американская компания ZeroAvia объявила, что уже в 2025 году она выпустит 20-местное воздушное судно с летным ресурсом в 500 км. Концерн Airbus намерен уже в 2035 году начать выпуск среднемагистральных электрических пассажирских самолётов. «Между замыслом и его реализацией по-прежнему лежит очень долгий путь», — говорит Б. Пиккар. Он добавляет, что Швейцария в принципе имеет давние традиции инновационных разработок в области электрической и беспилотной авиации, «но мы пока отстаём здесь от Франции, США и даже от Китая».