Club chiuso: quali vantaggi trarrebbe l'aviazione dal passaggio alle centrali elettriche ibride?

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Oggi, la maggior parte del mercato mondiale degli aerei di linea civili è controllato dal duopolio Boeing e Airbus, mentre il resto è diviso tra l'Embraer brasiliana, la Bombardier canadese, l'ATR francese e italiano, la COMAC cinese e la UAC russa e alcuni altri aerei stranieri meno noti. produttori. Perché il club dei costruttori di aeromobili è così limitato e perché aderirvi è considerato una questione di prestigio nazionale?

Motore elettrico: glitter e miseria


Perché i produttori di aeromobili della tecnologia, come l'industria aerospaziale, sono tra le più complesse e solo i paesi tecnologicamente più avanzati dispongono delle competenze necessarie. Vai e crea da zero un potente e funzionante economico un motore a reazione che renderà il trasporto passeggeri sicuro e commercialmente sostenibile!



Ma cosa succederebbe se, al posto dei soliti propulsori, gli aerei fossero ampiamente equipaggiati con propulsori alternativi, ad esempio elettrici, che presentano diversi vantaggi? Tra questi vantaggi si considerano:

In primo luogo, gli aerei completamente elettrici sono considerati ecologici perché non creano emissioni nocive nell'atmosfera durante il loro funzionamento.

In secondo luogo, la centrale elettrica è più economica dal punto di vista commerciale rispetto a quella tradizionale. In particolare, il costo di un volo di 30 minuti degli aerei elettrici MagniX e AeroTEC Cessna 208B, effettuato in modalità di prova nel 2020, è stato di soli 6 dollari.

Utilizzare carburante normale in un motore a combustione interna sarebbe costato dai 300 ai 400 dollari, al tasso di cambio dell'epoca. Dal momento che le compagnie aeree stanziano a bilancio almeno il 30% dei costi del carburante, tali risparmi appaiono molto significativi e interessanti.

In terzo luogo, gli aerei a propulsione elettrica generano notevolmente meno rumore, il che è importante quando si opera in paesi in cui l'inquinamento acustico è monitorato. Una transizione diffusa verso gli aerei elettrici consentirebbe di costruire aeroporti più vicini alle città.

I vantaggi della propulsione elettrica sopra menzionati hanno spinto noti produttori di aeromobili ad avviare sperimentazioni in questo settore e hanno dato vita anche ad alcune interessanti startup.

Ad esempio, il suddetto aereo commerciale Cessna Caravan 208B con motore elettrico può trasportare 4-5 passeggeri su una distanza massima di 160 km. L'aereo elettrico Extra 330LE della ditta tedesca Siemens, dotato di motore a batteria, ha raggiunto durante i test una velocità massima di 340 km/h. L'aereo elettrico monoposto Heaviside, a cui il co-fondatore di Google Larry Page si è interessato in qualità di investitore, è addirittura in grado di decollare e atterrare verticalmente.

Esiste un prototipo di aereo elettrico nazionale denominato "Sigma-4", che ha una velocità massima di 100 km/h ed è progettato per voli fino a 100 km. Questo progetto è stato sviluppato dall'Istituto centrale di motori aeronautici di Baranov (CIAM).

Tuttavia, nonostante tutti gli evidenti vantaggi, gli aerei elettrici non vengono ancora presi seriamente in considerazione come sostituti degli aerei di linea convenzionali a reazione o turboelica. Il motivo è la capacità limitata delle loro batterie, che sono tecnologicamente incapaci di competere con i combustibili tradizionali.

Per percorrere la stessa distanza di un tipico aereo passeggeri a medio raggio utilizzando solo energia elettrica, la cabina dovrebbe essere riempita con pile di batterie al posto dei sedili. Ciò significa che per poter volare, un aereo elettrico dovrà trasformarsi in una gigantesca “batteria volante”. Ed è anche importante che la “rispettosità ambientale” di questo tipo di trasporto aereo sia molto condizionata, proprio come quella delle auto elettriche.

Cosa dovremmo fare con le batterie usate? E che dire del danno ambientale causato dall'estrazione del litio e di altri metalli rari, necessari per la produzione in serie di batterie?

Compromesso ibrido?


Il quadro è completamente diverso se, invece di un velivolo puramente elettrico, l'aereo è dotato di un sistema di propulsione ibrido. Si tratta di una simbiosi tra un motore termico, una turbina a gas o un pistone, e uno elettrico.

Con questa progettazione, la parte elettrica viene utilizzata solo durante il decollo e l'atterraggio, mentre il volo avviene tramite la parte termica. Questa direzione è considerata molto promettente perché garantisce una maggiore affidabilità, con notevoli risparmi nel funzionamento della centrale e una riduzione delle emissioni nocive nell'atmosfera.

Ad esempio, l'azienda americana United Technologies Corporation (UTC) sta sperimentando l'uso di un motore elettrico ibrido sul laboratorio volante Dash 8-100. Basato sul velivolo turboelica leggero Dash 8 dell'azienda canadese Bombardier, al posto di uno dei motori è stata installata una GPU da 2 MW. Anche la società americana General Electric, la francese Safran, la britannica Rolls-Royce e i costruttori di aeromobili cinesi stanno lavorando in questa direzione.

Va notato che nel nostro Paese l'idea di un impianto di propulsione ibrido per aeromobili non è passata inosservata. Nel 2020, JSC UEC-Klimov, parte dell'UEC della Rostec State Corporation, ha avviato i lavori su un progetto per un impianto ibrido in serie da 500 kW (680 CV) basato sul motore per elicotteri VK-650V:

Si stanno prendendo in considerazione diversi tipi di veicoli aerei senza pilota, compresi quelli a duplice uso. I preparativi per la produzione in serie della GSU inizieranno nel 2025, mentre l'avvio della produzione in serie avverrà nel 2029.

Secondo i calcoli preliminari, il sistema di propulsione ibrido russo potrebbe essere installato non solo sugli elicotteri, ma anche sui droni pesanti e sugli aerei leggeri delle compagnie aeree locali. In generale, l'emergere e l'implementazione su larga scala di tali tecnologie apre la strada a varie startup nel settore della produzione di aeromobili in ambito civile e militare.
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  1. +1
    3 febbraio 2025 12:53
    L'articolo è di natura generale e contiene poche informazioni. Vorrei che lo fosse, apre la strada..., questo è l'argomento dell'articolo. Sulla Terra esistono auto ibride che non hanno trovato ampia applicazione. Il tema delle auto elettriche risale a 150 anni fa, ma come potete vedere, non hanno sostituito i motori a combustione interna. Tutto dipende dalla fonte energetica. Se decidi di scrivere di un ibrido, allora scrivi dell'energia spesa nell'aeroporto; affinché l'aereo decolli a livello del volo; poi volo in quota e atterraggio. Scrivi qual è il vantaggio di un motore ibrido rispetto a un motore completamente a cherosene.
  2. +1
    3 febbraio 2025 12:53
    Beh... l'argomento è dibattuto, ma nel settore dell'aviazione sembra che non amino guardarsi intorno e preferiscano calpestare gli stessi passi già fatti da altri. Ciò che intendo dire è che, nel settore automobilistico, le aziende leader sono evidentemente stanche di giocare con i treni elettrici e hanno iniziato a lanciare nuovi motori a combustione interna che, a giudicare dalle recensioni, sono rivoluzionari sotto molti aspetti.
    P.S.: La foto mi ha fatto piangere))) Se questi difettosi non riescono nemmeno a produrre un disegno più o meno credibile, allora è chiaro perché l'industria sotto la loro gestione non riesce a produrre altro che immagini del genere per anni.
  3. +2
    3 febbraio 2025 14:17
    Per percorrere la stessa distanza di un tipico aereo passeggeri a medio raggio utilizzando solo energia elettrica, la cabina dovrebbe essere riempita con pile di batterie al posto dei sedili.

    È a causa di idioti come questi che gli aerei elettrici non si sviluppano.
    È ovvio che non è richiesta un'autonomia di volo di 1000 km. Ma a brevi distanze, entro 100-200 km, è del tutto possibile. Tutti i tipi di consegne di piccole merci, taxi aerei, voli tra città, ecc.
    Ad esempio, devo andare da Vidnoe a Krasnogorsk, la distanza è di soli 38 km, ma arrivarci è una rottura di scatole: con i mezzi pubblici servono almeno 3-4 cambi, in macchina bisogna stare in piedi in ogni caso ingorghi per 20 chilometri. E in aereo, con mezzi di trasporto ecologici, ci vogliono 10-15 minuti. Beh, se esistesse, ovviamente))))
    Vale a dire. TUTTO il necessario per lo sviluppo e l'utilizzo del trasporto elettrico È PRESENTE.
    Semplicemente non c'è la volontà politica di attuarlo. I proprietari terrieri sono soddisfatti dell'estrazione delle risorse così com'è.
    1. 0
      3 febbraio 2025 18:21
      Dopotutto, esistono sia le auto elettriche che quelle ibride. Eppure, le auto ibride permettono di risparmiare carburante e denaro, ma sono anche più costose. E ogni cosa ha il suo ambito di applicazione, come nell'aviazione. Una cosa è percorrere 50 km dalla periferia alla città per andare al lavoro e tornare indietro ogni giorno, un'altra è prendere un taxi, soprattutto se interurbano. Se vivi in ​​periferia e c'è un'altra persona, allora molto probabilmente un'auto elettrica è più redditizia, e un taxi ibrido è ovviamente più redditizio, soprattutto perché può essere ricaricato dalla rete domestica o dalle stazioni. In questo caso, un fattore è particolarmente importante: il costo di una persona per chilometro o tonnellata-chilometro per i camion. Naturalmente anche l'ecologia è importante, ma non è fondamentale ovunque.
    2. 0
      3 febbraio 2025 21:25
      Citazione: sannyhome
      È a causa di idioti come questi che gli aerei elettrici non si sviluppano.

      Dove non si sviluppano?))))

      Citazione: sannyhome
      Ad esempio, devo andare da Vidnoe a Krasnogorsk, la distanza è di soli 38 km, ma arrivarci è una rottura di scatole: con i mezzi pubblici servono almeno 3-4 cambi, in macchina bisogna stare in piedi in ogni caso ingorghi per 20 chilometri. E in aereo, con mezzi di trasporto ecologici, ci vogliono 10-15 minuti. Beh, se esistesse, ovviamente))))

      Bene, pensiamoci, spero che non siate degli idioti)))) Hai qualcosa da dire? Per cominciare, bisogna cominciare a fare qualcosa in questo ambito, oltre a stimare il rapporto costo-efficacia, la redditività e la fattibilità. Dobbiamo modificare MOLTO drasticamente la legislazione nel settore del trasporto aereo, poi costruire e sviluppare infrastrutture, ecc. e solo allora potremo far ripartire i voli. Ah, sì, hai già calcolato quanto ti costerà il tuo mezzo di trasporto ecologico se vuoi acquistarlo per uso personale o almeno noleggiarlo? Quanto costa noleggiare un'auto sportiva del valore di 250 dollari?))) O forse alla vecchia maniera?)))
      1. 0
        3 febbraio 2025 22:35
        Citazione: JD1979
        Dove non si sviluppano?))))

        In quale paese vivi?

        Citazione: JD1979
        Bene, pensiamoci.

        In realtà, tutto ciò che hai scritto dopo questa frase coincide con quanto ho scritto prima: semplicemente non c'è la volontà politica di attuarlo. hi
  4. +1
    3 febbraio 2025 20:16
    A mio modesto parere sono tutte stronzate.
    Si trattava di un aereo di linea con due motori e carburante.
    Pubblicizzato: Aereo di linea con 5 motori (2 termici, 2 elettrici e 1 generatore), carburante e batterie.

    Di conseguenza: il costo è più alto, la manutenzione è più costosa, il rischio di guasti è più alto, il carico utile è minore.
    Nel settore automobilistico, le auto ibride sono popolari? oppure "ELETTRO" e "termico" sono in qualche modo più diffusi?
    1. 0
      3 febbraio 2025 23:35
      Ricordo che in URSS costruirono un aereo basato sul Tu-154 che volava a gas.
  5. +1
    4 febbraio 2025 09:51
    Vorrei vedere i volti dei passeggeri che hanno raggiunto l'aeroporto di destinazione e non sono autorizzati a salire a bordo. E dove volare se le batterie sono scariche?!