По данным МЭА, мировая авиационная промышленность ответственна примерно за 800 млн тонн выбросов углекислого газа ежегодно. Отрасль сталкивается с необходимостью декарбонизации, поэтому появляется все больше электрических альтернатив. По меньшей мере 60 компаний участвуют в исследованиях и разработках электрических самолетов, а во всем мире разрабатывается 100 программ электроавиации. Хайтек+ собрал ключевые события и тенденции в области электрической авиации и, в частности, eVTOL за 2023 год.

Первый полет электросамолета на жидком водороде

Авиастроительная компания из Германии H2Fly рассчитывает одной из первых представить рабочую модель самолета на водородных топливных элементах. Их самолет HY4 в сентябре впервые совершил полет на жидком, а не газообразном водороде. Переход на жидкий водород с газообразного позволит увеличить запас хода HY4 на базе Pipistrel Taurus в два раза: с 750 км до 1500 км.

Таким образом, компания продемонстрировала пригодность жидкого водорода для чистых полетов на средние и дальние дистанции.

Успехи гибридной авиации

В сектор электрической авиации входят как самолеты, работающие исключительно от аккумуляторов, так и самолеты на гибридной силовой установке. Одним из стартапов, работающих над гибридными решениями, является Ampaire. В декабре самолет компании под названием Electric Eel установил рекорд выносливости среди гибридных самолетов, пролетев без дозаправки 12 часов и преодолев расстояние 2213 км. Eel текущего поколения необходимо заряжать в ангаре между полетами, но самолет следующего поколения будет более гибким и сможет работать только на топливе в ситуациях, когда зарядка невозможна.

В ноябре состоялся первый полет гибридного самолета Airbus EcoPulse. Он длился 100 минут. Опытный образец модифицированного турбовинтового самолета Daher TMB 900, рассчитанного на 6-7 пассажиров, поднялся в воздух на электромоторах. Это один из проектов Airbus по внедрению в авиацию гибридных силовых установок.

Двухместный прототип гибридного самолета L-2 Goldfinch совершил два первых испытательных полета. Это летательный аппарат укороченного взлета и посадки (СУВП) американской компании Electra. Предполагается, что подобные самолеты смогут осуществлять рейсы между населенными пунктами, взлетая и садясь на крошечные аэродромы в городской черте - им хватит полосы длиной 46 метров. Коммерческая версия этого СУВП рассчитана на девять пассажиров, максимальную скорость 320 км/ч и дальность действия 800 км.

Испытания аэротакси Joby Aviation с пилотом

Налетав тысячи километров на дистанционном управлении с момента начала полномасштабных испытаний в 2017 году, Joby Aviation перешла к ключевому этапу тестов своего eVTOL. Стартап официально начал пилотируемые летные испытания воздушного такси S4. Ожидается, что Joby Aviation станет одним из первых сертифицированных поставщиков электрических аэротакси в США.

Шансы на это увеличил контракт с Пентагоном на сумму $131 млн. По договору, ВВС США должны были получить как минимум девять аппаратов, а первое аэротакси должно было быть передано авиабазе "Эдварс" в Калифорнии в начале 2024 года. Joby выполнила эту поставку с опережением сроков. Кроме того, стартап получил крупное финансирование со стороны Intel, JetBlue и, особенно, Toyota, которая стала главным партнером Joby и помогла наладить производство.

Компания планирует получить разрешение на коммерческие полеты в 2024 году, а сервис аэротакси открыть в 2025-м.

Первое в мире разрешение на перевозку пассажиров eVTOL

Китайская EHang стала первым в мире сертифицированным воздушным перевозчиком, использующим автономные аэромобили. Основной продукт компании - модель EH 216 с восемью соосными парами пропеллеров, способная доставить одного или двух пассажиров в другую точку города или пригорода. Одного заряда аккумулятора хватает на 30 км, а скорость достигает 130 км/ч. Теперь EHang сможет брать плату с пассажиров и начать расширять коммерческую и производственную деятельность.

Аэротакси начнут массово летать в ОАЭ

Американская компания Archer Aviation подписала договор о продаже ста аэротакси на общую сумму около $500 млн оператору вертолетных линий в ОАЭ, компании Air Chateau. Это будут четырехместные электролеты Midnight, спроектированные для коротких перелетов в пределах города и способные вместить до пяти пассажиров. Максимальная скорость составляет 241 км/ч, а запас хода - 161 км.

Отличительная особенность Midnight - меняющие угол наклона винты на крыльях. Мало кто из конкурентов смог реализовать функционал перехода от вертикального полета к горизонтальному. В октябре Archer Aviation впервые подняла пятиместный Midnight в небо.

3200 километров на электросамолете

Электросамолет Alia американской компании BETA Technologies совершил показательный недельный перелет через 12 штатов США с севера на юг, преодолев свыше 3200 км.

BETA Technologies специализируется на разработке воздушных судов с электрическим двигателем. Компания создала один планер для двух типов электролетов - eVTOL, вертикального взлета и посадки, и eCTOL, которым нужна традиционная взлетно-посадочная полоса. Перелетевший во Флориду eCTOL является упрощенной версией eVTOL Alia-250, лишенной четырех двигателей для вертикального взлета-посадки. Запас хода на стандартном комплекте батарей превышает 460 км, крейсерская скорость - 278 км/ч, полная зарядка занимает около часа. Кабина рассчитана на двух пилотов.

В феврале аэротакси Alia-250 также совершило первый испытательный полет под Нью-Йорком. Сейчас компания находится на пути к сертификации Alia-250, а также электрического самолета с обычным взлетом и посадкой CX300.

Эксплуатация аэротакси Lilium разрешена в ЕС

Немецкая компания Lililum получила разрешение регулирующих органов Евросоюза на проектирование и эксплуатацию eVTOL. Это была еще одна победа для компании, которая стремится к коммерциализации своего воздушного такси Lilium Jet к 2025 году. Транспортное средство развивает скорость до 250 км/ч и преодолевает до 300 км. В октябре Lilium объявила, что ее eVTOL скоро станут доступны для частной продажи в США - за $10 млн.

По словам сооснователя компании и главного инженера по инновациям Даниэля Виганда, европейские регуляторы проделали громадную работу, первыми в мире сформулировав непротиворечивый набор правил для индустрии летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Также на высоком уровне регуляторы Китая, у которых самые высокие требования к безопасности. В других странах, например, в США, пока нет даже чернового варианта такого документа.

Авиагиганты Airbus и Boeing вкладываются в eVTOL

Помимо десятков стартапов, в электрическую авиацию инвестируют многие крупные авиапроизводители. В январе Airbus и Boeing заявили, что беспилотные самолеты eVTOL будут более предсказуемыми, безопасными и экономически выгодными в эксплуатации.

Airbus стремится к 2025 году сертифицировать свой четырехместный самолет eVTOL CityAirbus NextGen в качестве пилотируемого транспортного средства, в конечном итоге перейдя на автономный режим. Самолет может похвастаться дальностью полета 80 км и крейсерской скоростью 120 км/ч.

Boeing сотрудничает с Wisk Aero, которая занимается разработкой автономных eVTOL. В январе 2022 года Boeing объявила об инвестициях в Wisk в размере $450 млн. В октябре Wisk показала в действии eVTOL 5-го поколения. Сейчас компания работает над самолетом 6-го поколения, который получит запас хода до 145 км и зарядку всего за 15 минут.

Препятствия для масштабирования электросамолетов

Пока электролеты - это, скорее, идея в стадии разработки, чем реальность для рядового путешественника. Чтобы преодолеть разрыв, компаниям этого сектора придется преодолеть множество преград. Вот некоторые из них.

Нормативное регулирование. Прежде чем клиенты смогут воспользоваться электрическим самолетом, регулирующие органы должны дать на это добро. В США Федеральное управление гражданской авиации наметило шаги по обеспечению безопасного коммерческого запуска электрических самолетов по крайней мере в одном месте к 2028 году. Однако получение сертификатов - длительный и трудоемкий процесс.

Технологические трудности. Инженеры работают над созданием более мощных батарей, которые могли бы перемещать тяжелые самолеты на расстояние, достаточное для того, чтобы конкурировать с коммерческими авиаперевозками. Растущий спрос на литий и другие ресурсы, используемые в производстве аккумуляторов, может привести к высоким ценам и нестабильности в поставках. Это уже создает трудности для автопроизводителей, поскольку спрос на литий-ионные батареи растет, а их поставки ограничены. При развитии электрической авиации эти проблемы могут усугубиться, учитывая объемы и потребность в батареях у самолетов.

Цены. Для многих компаний, которые приобретают или производят самолеты, использование электрической энергии остается под вопросом. Мало производителей электрических самолетов раскрыли информацию о ценах, и ни одна авиакомпания не обсуждала публично, будут ли электрические самолеты стоить дороже. Ранними приверженцами технологии вероятно станут богатые люди, путешествующие на малых самолетах, чартерных рейсах или вертолетах.

Автор: Екатерина Смирнова