Развитие гибридных самолётов

Развитие гибридных самолётов

Авторы публикации

Рубрика

Электротехника

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 20 (118), Май ‘23

Дата публикации 23.05.2023

Поделиться

В данной статье исследуется развитие гибридных самолётов. Обосновывается необходимость создания таких воздушных судов. Рассматриваются новые технологии, которые влияют на них. Говорится о преимуществах и недостатках гибридных самолётов над традиционными. Предлагаются рекомендации по развитию гибридных авиалайнеров.

Авиация, на протяжении всей истории её развития, сталкивалась с вниманием экоактивистов. Современные гражданские авиалайнеры гораздо более экологичные и экономичные чем их предыдущие поколения, но современный мир не стоит на месте и нам необходимо искать новые технологии, которые бы позволили бы сократить расход топлива и количество выбросов в окружающую среду. Эти две основные задачи и стоят перед авиаконструкторами и учёными со всего мира.  Необходимо улучшить качество полётов, но при этом снизить стоимость авиаперелётов.

В этой статье познакомимся с гибридными самолётами, разработка которых уже давно является одним из самых перспективных направлений развития гражданской авиации. Мы рассмотрим технологии, которые применяются при создании таких авиалайнеров и их воплощение в настоящее время. Изучим недостатки и преимущества гибридных самолётов, а также новые технологии, которые смогут повлиять на их развитие. В статье будут продемонстрированы достижения и примеры применения таких самолётов, а также сравнение их с авиалайнерами, которые сейчас активно эксплуатируются.

Задачи статьи:

  1. Ознакомление читателя с гибридными самолётами;
  2. Анализ текущего состояния и проблемы гибридных самолётов;
  3. Изучение новых технологий, влияющих на гибридные самолёты;
  4. Рассмотрение примеров применения таких самолётов;
  5. Дать возможные рекомендации по развитию гибридных самолётов, которые могут сделать их более конкурентноспособными.

 Что такое гибридный самолёт?

Гибридный самолет - это воздушное судно, оснащенное гибридной или электрической силовой установкой. Это значительно сократит потребление керосина, а значит, значительно сократится количество выбросов.

Анализ текущего состояния и проблемы гибридных самолётов.

Одним из главных преимуществ гибридных самолётов является то, что они способны значительно экономить топливо. Топливо-это одна из самых больших статей расходов для авиакомпаний по всему миру, экономя его, цены на авиаперелёты будут падать, а значит, путешествовать на самолётах станет ещё доступнее. Не менее важным преимуществом является тот факт, что гибридные самолёты выбрасывают в окружающую среду гораздо меньше парниковых газов.

Гибридные авиалайнеры имеют не только плюсы, но и очень весомые недостатки, над преодолением которых сейчас трудятся учёные по всему миру. Во-первых, производство гибридных самолётов более сложное, а из-за этого стоимость одной единицы такого самолёта будет достаточной высокой и времени на их изготовление будет уходить гораздо больше.

Во-вторых, гибридные самолёты столкнулись с проблемой малой дальности полёта, т.к. батареи имеют относительно низкую энергетическую ёмкость.

Ещё одной проблемой является то, что для гибридных самолётов придётся переделывать инфраструктуру аэродром. Даже самые маленькие региональные аэропорты, в среднем принимают по 10 рейсов в день, а ведь все эти самолёты необходимо обслужить и зарядить. Изменение инфраструктуры аэропортов - это то, что потребует больших финансовых вложений, особенно, когда речь идёт о таких «аэропортах-гигантах», как Хитроу, Шереметьево, Дубай и многие другие.

В целом, решение проблемы гибридных самолётов – это очень важное и многообещающее направление работы для авиаконструкторов и учёных, работающих в авиационной сфере.

Изучение новых технологий, влияющих на гибридные самолёты

Авиация - это одна из самых технологичных сфер, т.к. тут применяются самый инновационные идеи. Некоторые из них также влияют и на развитие гибридных самолётов. Одна из них-создание электродвигателей. С помощью них самолёта могут двигаться на электрической энергии, экономя топливо. Некоторые производители таких двигателей уже создали модели, которые оснащены таким типом двигателей. Они позволяю им летать с достаточно высокой скоростью, снижая выбросы и уменьшая расход топлива.
Одна из главных новинок в мире авиации, которая активно развивается – беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Беспилотные гибридные самолёта уже существуют. Они могут летать дольше и уменьшить затраты на рабочую силу.

Перспективами для гибридных самолетов являются:

- Системы электрозарядки и заправки на заправочных станциях, которые способны сэкономить топливо, тем самым увеличив дальность полёта воздушного судна и сэкономив керосин или другой вид традиционного топлива;

- Гибридные БПЛА способны доставлять грузы между городами практически без участия человека. Тогда доставка грузов сможет быть быстрее и экономичнее, а значит и стоимость доставки для потребителя станет меньше.

Новые технологии активно внедряются в создание гибридных самолётов. Это даёт им новые возможности, позволяя сократить траты, увеличить экономическую эффективность и снизить до минимума выбросы вредных веществ в атмосферу.

Рассмотрение примеров применения таких самолётов

В мире имеется множество примеров создания гибридных самолётов. Одна из самых именитых компаний в мире «Siemens» запустила самолёт Extra 330LE, оснащённый электродвигателем на аккумуляторных батареях. Максимальная скорость воздушного судна составила 340 км/ч.

В России также имеется пример создание самолёта с гибридной силовой установке. Это Яковлев-40ЛЛ. Его первое появление на публике произошло на МАКС-2021. Это глубокая модернизация всеми известного самолёта ЯК-40. Отличительной особенностью является нахождение в носовой части воздушного винта, который приводится в движение электродвигателем. Двигатели в хвостовой части - Garrett TFE731 -3.

Как мы можем видеть, гибридные самолёты уже существуют и активно развиваются авиастроителями во всех странах мира.

Вывод и возможные рекомендации по развитию гибридных самолётов.

Основные результаты исследования статьи:

- Развитие гибридных самолётов имеет потенциал, который поможет сделать путешествие на самолётах дешевле и экологичнее;

- Введение новых технологий играет важную роль на развитие гибридных самолётов. Создание всё более мощных электродвигателей и многое другое помогает преодолеть ряд проблем, тормозящих процесс развития гибридных самолётов;

- Разработка гибридных самолётов способна сделать авиацию более привлекательной для пассажиров и клиентов по всему миру;

- Гибридные самолёты способны сделать нашу планету чище, ведь по статистике авиация один из самых не экологичных видов транспорта, а такие самолёты могут не только уменьшить выбросы, но и довести их до нуля.

Рекомендации по дальнейшему развитию гибридных самолетов:

- Улучшение аккумуляторных батарей и их ёмкости для увеличения дальности и безопасности полёта.

- Создание и производство гибридных самолётов – летающих лабораторий для проверки и отработки всех систем и двигателей.

- Установка дополнительных резервных систем для обеспечения безопасности полёта гибридных самолётов.

Необходимость исследования данной область для будущего авиации состоит в том, что гибридные самолёты являются одним из самых перспективных направлений развития современной авиации. Они решают проблему загрязнения окружающей среды и экономят топливо. Однако, необходимы новые исследования, внедрение самых передовых технологий и улучшение текущих. Необходимо не тормозить, а наоборот способствовать сертификации таких самолётов. Уже сейчас результаты исследований в этой области показывают, что перспективы гибридных самолётов находятся вне всякого сомнения.

Список литературы

  1. С.И. Нефедкин. Автономные энергетические установки и системы: учебное пособие -М.: Издательство МЭИ, 2018. -220 с.
  2. Электротехнические комплексы и системы : материалы I Всероссийской конференции по электрическим машинам в рамках Международной научно-практической конференции : в 2 томах [Электронный ресурс] / Уфимск. ун-т науки и технологий. – Уфа : УУНиТ, 2022.
  3. Воронович С.А., Жмуров Б.В. Тенденции развития электроэнергетических систем беспилотных летательных аппаратов. — Интеграл, 2010, № 2, с. 8—11.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary