Полеты без топлива. Совершат ли электросамолеты революцию в небе?

За штурвалом электрического аэроплана — опытные пилоты из Bristow Norway, которые прошли специальную подготовку в США. Один из них, Джереми Деганье, заявил: «Это словно первое испытание в реальном мире. […] У меня нет тревоги относительно запаса хода, потому что мы планируем полеты в пределах возможностей самолета».

Испытания Alia CX300 — это часть правительственной программы по интеграции экологичных самолетов в логистику Норвегии вместе с грузом, расписанием и непредсказуемой скандинавской погодой. Цель — к 2040 году полностью электрифицировать все внутренние рейсы на короткие расстояния: для этого правительство Норвегии уже инвестировало $5 млн.

Для «страны фьордов» короткие авиарейсы — не роскошь, а необходимость, которая насчитывает около 560 маршрутов. Ранее Норгегия уже пересадила львиную долю своих граждан на электромобили: 9 из 10 машин, проданных там в прошлом году, были на электричестве. Сейчас это же государство серьезно взялось за авиацию.

«Если мы хотим добиться успеха в зеленом переходе, мы должны тестировать, учиться и строить — а не просто планировать. Благодаря этой испытательной арене Норвегия играет ведущую роль в развитии авиации с нулевым уровнем выбросов, а также создает новые возможности для „зеленых“ рабочих мест и инноваций», — сказал министр климата и окружающей среды Андреас Бьелланд Эриксен.

«Батарейная проблема» электросамолетов

Несмотря на норвежский успех, глобально надежды о бесшумных трансатлантических перелетах все еще остаются мечтами. Ведь все — от стартапов до аэрокосмических гигантов — упираются в одну и ту же стену: физику. Энергетическая плотность литий-ионных батарей (0,9 МДж/кг) катастрофически проигрывает авиационному керосину (43 МДж/кг).

Эта пропасть и является причиной, почему мы до сих пор не летаем на электрических Boeing, а современные прототипы ограничиваются пригородными рейсами или грузовыми перевозками. Например, самолет Alice от Eviation, совершивший свой первый полет в 2022 году, рассчитан на перевозку всего девяти пассажиров на региональных маршрутах.

Другой недостаток «самолета на батарее» зафиксировали в Украине. Как пишет dev.ua, 6 февраля 2022 года, за считанные недели до полномасштабного вторжения, в небо поднялся Aeroprakt 20e — первый украинский электрический самолет. Его создатель Юрий Яковлев просто взял за основу свой популярный сверхлегкий самолет «Аэропракт-20» и заменил двигатель внутреннего сгорания на электрический.

29-минутный полет прошел успешно: конструктор набрал высоту, сделал несколько кругов и успешно приземлился. На борту оставалось 36% заряда, но возникла проблема: из-за отсутствия системы охлаждения батарея нагрелась до 54 °C, опасно приблизившись к критической черте.

Чтобы успешный эксперимент (например норвежский или украинский) превратился в глобальный тренд, электросамолеты также должны пройти проверку экономикой. Главное финансовое бремя — это все те же батареи. После нескольких сотен циклов зарядки аккумуляторы деградируют, и средства на их замену неизбежно повлияют на цену билета.

Но и после приземления электросамолета расходы не заканчиваются. Аэропортам, особенно небольшим и удаленным, требуется дорогостоящая модернизация электросетей для установки мощных зарядных станций. Норвегия уже сейчас моделирует, как согласовать графики зарядки с воздушным движением, чтобы избежать коллапса.

Изменить правила игры могут государственные субсидии и экологические налоги. Если полеты на керосине станут дороже из-за штрафов за выбросы, а «зеленые» авиалинии получат финансовую поддержку, экономический баланс сместится в пользу электричества. $5 миллионов, выделенные Норвегией, — именно такой пример.

Есть ли альтернативы?

Под вопросом и еще один нюанс: электрический самолет «зеленый» настолько, насколько «зеленая» розетка, от которой он заряжается. Норвегии в этом смысле повезло: ее энергетика почти полностью обеспечивается гидроэлектростанциями. Но если в других странах самолеты будут заряжаться от угольной электростанции, углеродный след просто перенесется с неба на землю.

Вот почему некоторые другие игроки авиарынка делают ставку на гибридные самолеты, сочетающие электрические и топливные двигатели. В теории такой подход позволит летать на батареях на коротких маршрутах, а для более длинных рейсов использовать традиционное топливо.

К примеру, ZeroAvia работает над водородно-электрическими силовыми установками: эта компания планирует разработать силовой агрегат ZA2000 для самолетов на 40−80 мест в 2027 году. А компания Electra — выпустить гибридно-электрический региональный самолет при поддержке Lockheed Martin до 2029 года.

Однако, как показывает практика, не все могут обуздать сопутствующие проблемы. Программу NASA X-57 Maxwell отменили из-за технических проблем с распределенными электродвигателями. NASA даже не испытала уже созданный прототип, а перенаправила силы на другие проекты — очевидно более безопасные и рентабельные.

А проект итальянского пригородного самолета Tecnam P-Volt был приостановлен в 2023 году, потому что в условиях коммерческих перевозок батареи в основе просто не окупались.

Первые полеты электросамолетов еще не скоро заменят современные авиалайнеры. Но они уже доказали, что теперь успех в небе измеряется не только скоростью, но и ответственностью. Следующие 10−15 лет решат, как быстро это будущее станет нашим настоящим — от Норвегии до Украины.