Руководитель НАСА объявил о начале новой эры в авиации
Впервые за десять лет авиаконструкторы НАСА начали разработку нового самолёта с маркировкой X (eXperimental). 57-й моделью в серии X станет самолёт на аккумуляторах и с электрическими двигателями — модель X-57 под кодовым названием Maxwell.
Серия X
Серия экспериментальных самолётов X началась с X-1, разработанного Bell Aircraft в 1946 году — первого самолёта с ракетным двигателем (производства Reaction Motors) и первого самолёта в истории авиации, преодолевшего звуковой барьер. Это произошло 14 октября 1947 года.
Bell X-1 — первый самолёт, преодолевший звуковой барьер. Фото: НАСА
Bell Х-1 представлял собой свободнонесущий цельнометаллический моноплан, с необычным прямым крылом с обрезанными концами и относительной толщиной 8%. Для уменьшения вибраций по время преодоления звукового барьера и при сверхзвуковых скоростях к самолёту спроектировали специальные демпферы (амортизаторы) для смягчения колебаний.
Двигатель Reaction Motors XRL-11 для самолёта X-1. Фото: USAF. Фото: НАСА
На моделях серии X традиционно испытывают перспективные технологии. Некоторые из них разрабатывались специально для армии США и долгое время были засекреченными. Например, о том, что X-1 впервые в истории достиг сверхзвуковой скорости, сообщили только восемь месяцев спустя.
За прошедшие полвека в серии Х разработаны десятки разнообразных экспериментальных моделей самолётов всех форм, размеров и предназначений, а также несколько ракет. Другим знаменитым представителем этой легендарной серии стал ракетоплан X-15 — первый и в течение 40 лет единственный в истории пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат-самолёт, совершавший суборбитальные пилотируемые космические полёты.
X-15
Установленный X-15 рекорд высоты 107,96 км продержался с 1963 по 2004 годы.
Схема X-15
Последней модель в экспериментальной серии самолётов НАСА стал X-56 — модульный беспилотный летательный аппарат, который должен был испытать возможности долгосрочной разведки на больших высотах (High-Altitude Long Endurance, HALE). Первый испытательный полёт X-56 совершил 26 июля 2013 года.
X-56
За последние годы американские авиаинженеры взяли небольшую паузу: со времён X-56 в экспериментальной серии X не появилось ни одной модели, а исключительно силами НАСА не проектировалось ни одного нового самолёта серии X уже десять лет.
Переделанный итальянец
Наконец-то 17 июня 2016 года это своеобразное инженерное «эмбарго» нарушил администратор НАСА Чарльз Болден (Charles Bolden), который выступил в пятницу на ежегодном форуме Американского института аэронавтики и астронавтики в Вашингтоне. Он официально анонсировал новую модель серии X: ею станет электрический самолёт X-57 под кодовым названием Maxwell.
X-57
Самолёт X-57 отличается крыльями необычной конструкции и приводится в движение 14 пропеллерными электродвигателями. Разработка этой модели идёт в рамках проекта SCEPTOR (Scalable Convergent Electric Propulsion Technology Operations Research) по программе разработки электрических двигателей в Лётно-исследовательском центре им. Армстронга.
Инженеры НАСА собираются выпустить прототип X-57 путём модификации недавно закупленного лёгкого двухмоторного итальянского самолёта Tecnam P2006T.
Tecnam P2006T
Этот экономичный четырёхместный самолёт потребляет всего 34 литра топлива в час, развивая максимальную скорость 287 км/ч.
Схема Tecnam P2006T
Вместо двух поршневых двигателей Tecnam P2006T в американской экспериментальной модели X-57 установят 14 пропеллерных двигателей на электрической тяге. Из них 12 винтов на передней кромке крыла включаются только при разгоне, отрыве и посадке, а два больших винта по краям крыльев предназначены для движения на крейсерской скорости.
Новая эра в авиации
Как и в случае с седельным электротягачом Nikola Motor, главной причиной отказа от дизельного топлива в пользу электрической силовой установки называют снижение эксплуатационных расходов. Проще говоря, электродвигатели намного дешевле в эксплуатации и эффективнее.
Разработчики из НАСА считают, что распределение электроэнергии между встроенными в крылья пропеллерными двигателями приведёт к пятикратному снижению энергии во время полёта частного самолета на крейсерской скорости 280 км/ч. В результате, общие эксплуатационные расходы для небольших воздушных судов сократятся на 40% при сохранении высоких скоростей полета. Если раньше для экономии топлива самолётам приходилось летать на меньших скоростях, то электрические двигатели устраняют такое ограничение, сказано в пресс-релизе НАСА.
Кроме того, электросамолёт на аккумуляторах сократит выбросы вредных веществ в атмосферу, по сравнению с обычными двигателями. В частности, переход на такие самолёты позволит существенно уменьшить потребление авиационного топлива, содержащего присадки на основе свинца, которое до сих пор широко используется в гражданской авиации.
«С возвращением пилотируемых самолетов X-серии в сферу исследовательских возможностей НАСА — что является ключевой частью нашей 10-летней инициативы по достижению новых горизонтов в авиации — разработка самолета X-57 станет первым шагом к началу новый эры в авиации», — заявил глава НАСА Чарльз Болден».
Похоже, как и будущее наземного транспорта — за электрическими беспилотными легковыми автомобилями и грузовыми фурами, так и будущее авиации принадлежит электрическим самолётам. По крайней мере, так считает НАСА.
Новому самолёту X-57 присвоено название Maxwell в честь шотландского физика 19 века Джеймса Клерка Максвелла, который опубликовал революционные научные работы по электромагнетизму и вместе с Лоренцем заложил основы классической электродинамики (уравнения Максвелла – Лоренца).
