Avion electrico

Aeronave eléctrica , o aeronave solar [1]  - una aeronave impulsada por un motor eléctrico alimentado por  celdas de combustible , fotocélulas , supercondensadores , baterías , de forma inalámbrica o desde un generador eléctrico impulsado por un motor de turbina de gas (turboeléctrico) [2] .

Actualmente, los aviones eléctricos están representados principalmente por modelos experimentales, que incluyen tanto vehículos tripulados como no tripulados . El primer lanzamiento oficial fue en 1957 , y la distribución de modelos de aviones eléctricos comenzó en   la década de 1970 [3] . El primer vuelo con una persona a bordo en un avión eléctrico se realizó en 1973 , el tiempo de vuelo fue de 14 minutos [4] .

El principal problema para crear un avión eléctrico es que la capacidad energética de las baterías de iones de litio es más de diez veces menor que la capacidad energética del combustible de queroseno [5] . El segundo problema es que la masa de una aeronave de este tipo es constante durante el vuelo, a diferencia de las aeronaves que usan combustible, a medida que se agota el combustible, la sustentación requerida disminuye, lo que le permite volar en modos más económicos: a mayor altitud. o con ángulos de ataque más bajos.

Historia

Historia temprana

Los motores eléctricos se han utilizado en aviones desde el siglo XIX. El 8 de octubre de 1883, el aeronauta francés Gaston Tissandier realizó el primer vuelo en el dirigible La France utilizando un motor eléctrico de Werner von Siemens , alimentado por una batería de 435 kilogramos [6] . Al año siguiente, Charles Renard , junto con Arthur Krebs , pilotaron un dirigible con un motor más potente [6] .

Maquetas de aviones

Los lanzamientos de modelos de aviones eléctricos de ala fija se han llevado a cabo desde 1957 , pero hay informes no confirmados de un lanzamiento en 1909 [7] . Los modelos eléctricos eran más lentos que los modelos de combustible líquido y eran más caros. La principal desventaja fue la falta de baterías de gran capacidad , por lo que los modelos eléctricos se generalizaron solo a principios de la década de 1990.

1964 . El ingeniero estadounidense William Brown demostró al periodista de CBS News , Walter Cronkite , un modelo de helicóptero que recibe la energía necesaria para volar de la radiación de microondas [8] .


1979 . El ingeniero de diseño soviético Oleg Konstantinovich Antonov concibió y representó un modelo de un avión eléctrico de un solo asiento.

Primeros vuelos tripulados

En 1973, Fred Miliški y Heino Brdiska , basándose en el planeador a motor austriaco Brditschka HB-3 , crearon la variante Militky MB-E1 con motor eléctrico. Heino Brdiska en el mismo año lo voló durante 14 minutos. Así, el modelo Militky MB-E1 se convirtió en el primer avión eléctrico tripulado que levantó a un hombre en el aire [4] .

El 29 de abril de 1979, en la ciudad de Riverside ( California ), se realizó un vuelo de 35 minutos con una persona a bordo del Mauro Solar Riser , equipado con un motor eléctrico de 3,5 litros. Con. y una batería de níquel-cadmio de 30 voltios extraída de un helicóptero Hughes 500 . Aunque las fotocélulas solares estaban ubicadas en las alas de la aeronave, no había posibilidad de recarga durante el vuelo. El iniciador de la creación fue Larry Mauro [9] . Sin embargo, el asunto no pasó de probar.

El 7 de julio de 1981, el Solar Challenger sobrevoló el Canal de la Mancha . El tiempo de vuelo fue de 5 horas 23 minutos [10] .

1980-1990

De 1983 a 2003, la NASA financió la creación del avión Pathfinder y sus modificaciones Pathfinder Plus , Centurion y Helios como parte de la investigación ambiental. El último de ellos tiene el récord de mayor altitud entre los aviones alados sin motores a reacción: 29,5 km.

En 1990, Eric Raymond completó el trabajo en su creación Sunseeker I , que comenzó en 1986. El Sunseeker I cruzó los EE. UU. en 21 vuelos y 121 horas en el aire.

2000 - actualidad

Esta área de construcción de aeronaves recibió un gran avance a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000, cuando las empresas privadas se interesaron en la creación de aeronaves eléctricas. Entre las razones que contribuyeron al desarrollo de un nuevo tipo de aeronave se encuentran los mayores requisitos para la protección del medio ambiente , la aparición de baterías modernas de alta capacidad, así como materiales livianos y duraderos. Entre otras cosas, los aviones eléctricos se distinguen por un bajo nivel de ruido, lo que puede ser una buena ventaja a la hora de realizar operaciones de reconocimiento .

El vehículo aéreo no tripulado británico QinetiQ Zephyr , que funciona con energía solar, estableció en 2010 un récord mundial de duración de un vuelo UAV, habiendo estado en el aire durante dos semanas.

El 20 de julio de 2012, Long-ESA estableció un récord de velocidad para aeronaves con motor eléctrico, acelerando durante la prueba a 326 km/h [11] .

El avión suizo Solar Impulse , que se encuentra en etapa de diseño, puede convertirse en el primer avión tripulado del mundo capaz de volar indefinidamente gracias a la energía solar. En 2015, el avión Solar Impulse 2 tenía previsto realizar un vuelo alrededor del mundo (con aterrizajes intermedios). Por problemas técnicos, el vuelo se interrumpió en julio de 2015 en las islas de Hawái y finalizó en julio de 2016.

En julio de 2014, se presentó en el Salón Aeronáutico de Le Bourget el Airbus E-FAN , diseñado como un avión de entrenamiento capaz de realizar acrobacias aéreas [12] .

El 28 de junio de 2016, Facebook realizó una prueba de un avión Aquila no tripulado que funciona con energía solar diseñado para distribuir Internet a los residentes de áreas de difícil acceso. Según Mark Zuckerberg, dichos dispositivos podrán volar durante varios meses a una altitud de 18 kilómetros. La empresa planea crear una flota completa de tales drones [13] .

El 4 de julio de 2016, Siemens realizó una prueba del avión eléctrico EXTRA 330LE [5] .

2020: el avión comercial totalmente eléctrico más grande realiza un vuelo de prueba exitoso (los ingenieros de Magnix y Harbor Air impulsaron un Cessna Grand Caravan 208B) [14] .

Airbus ha declarado que la empresa tiene planes para desarrollar aviones comerciales regionales en un futuro próximo [15] .

Hay proyectos para crear aviones eléctricos en Canadá, Alemania, China y otros países [5] .

Producción

El planeador monoplaza Alisport Silent Club (1997) fue el primer avión eléctrico producido en serie que salió a la venta . Estaba propulsado por un motor de 13 kW [16] .

Desde mayo de 2015, el fabricante esloveno Pipistrel lanza el modelo Alpha Electro, un avión biplaza totalmente eléctrico diseñado para entrenamiento [17] .

La empresa estadounidense Bye Aerospace de Colorado ha comenzado las entregas[ ¿cuándo? ] (¿2020?) de su avión eléctrico biplaza eFlyer 2 . También anunció la finalización del eFlyer 800, un avión eléctrico de ocho asientos con uno o dos pilotos, se lanzará en 2027, ya se aceptan pedidos [18] .

Modelos futuros

La dirección principal del desarrollo será un aumento en la participación de la electricidad en el consumo de energía de la aeronave debido a su uso en los sistemas de propulsión del tren de aterrizaje para rodaje en tierra, aire acondicionado, arranque de motores, etc. [19]

Probablemente la creación de aviones híbridos por analogía con los coches híbridos , donde se puede utilizar un tipo de motor para el despegue, y otro para el vuelo.

Véase también

Notas

  1. ↑ Avión solar // Aviación: Enciclopedia / Cap. edición G. P. Svishchev . - M  .: Gran Enciclopedia Rusa , 1994. - S. 526. - ISBN 5-85270-086-X .
  2. ↑ Turboelectrolet // Popular Mechanics , noviembre de 2017, pág. 37
  3. ↑ Noth, André Historia del Vuelo Solar . Laboratorio de Sistemas Autónomos 3. Zúrich: Instituto Federal Suizo de Tecnología (julio de 2008). — "Günter Rochelt fue el diseñador y constructor del Solair I, un avión solar de 16 m de envergadura... El 21 de agosto de 1983 voló en el Solair I, principalmente con energía solar y también térmica, durante 5 horas y 41 minutos". Fecha de acceso: 8 de julio de 2010. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2012.
  4. ↑ 1 2 Taylor, John W R. Jane's All the World's Aircraft 1974-75. - Londres: Jane's Yearbooks, 1974. - S. 573. - ISBN 0 354 00502 2 .
  5. ↑ 1 2 3 Oleg Makarov. Up on Electricity // Mecánica Popular . - 2018. - Nº 1 . - S. 64 - 70 .
  6. ↑ 1 2 Renard, Charles ACADÉMIE DES SCIENCES / sesión de espiritismo del 18 de agosto de 1884 / NAVEGACIÓN AÉRIENNE. - Sur un aerostato dirigible.  (fr.) . Academia de Ciencias de Francia (18 de agosto de 1884). - "1884 ... l'année dernière par M. Tissandier, qui le premier a appliqué l'électricité à la propulsion des ballons".
  7. ↑ Day, 'Tubby' Historia del Vuelo Eléctrico . - "Publicado en 'Model Engineer' en 1909 ... hélice de roble ... volado durante ocho minutos ... Coronel HJ Taplin, ... 1957 ... primer modelo de vuelo controlado por radio eléctrico registrado oficialmente". Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2008.
  8. ↑ Fisher, Arturo. ¿Secreto del vuelo perpetuo? Avión propulsado por haz  (inglés)  // Popular Science  : revista. — Bonnier Corp., 1988.- enero ( vol. 232 ). — Pág. 62 .
  9. ↑ Asociación de Aeronaves Experimentales, Inc. ELEVADOR SOLAR UFM/MAURO (2008). Consultado el 27 de junio de 2008.
  10. ↑ Curry, Marty Solar-Power Research y Dryden (marzo de 2008). Consultado el 27 de junio de 2008.
  11. ↑ El avión Long-ESA se convierte en el avión eléctrico más rápido del mundo
  12. ↑ E-Fan: Avión de ventilador eléctrico adecuado para acrobacias aéreas serias demostrado en el espectáculo aéreo de Le Bourget
  13. ↑ Facebook probó el dron Aquila que distribuye Internet // TASS , 22 de julio de 2016
  14. ↑ Se probó el avión eléctrico comercial más grande // Vesti.ru , 1 de junio de 2020
  15. ↑ Bertorelli, Paul Airbus anuncia aviones eléctricos . Avweb (24 de abril de 2014). Fecha de acceso: 28 de abril de 2014.
  16. ↑ AliSport Silent Club > Planeador eléctrico de lanzamiento automático (sin fecha). Consultado el 4 de noviembre de 2009. Archivado desde el original el 20 de abril de 2009.
  17. ↑ El fabricante esloveno recibió el primer certificado de tipo del mundo para la producción de aviones eléctricos // 3DNews , 13/06/2020
  18. ↑ El avión eléctrico Bye Aerospace eFlyer 800 puede acomodar a siete pasajeros y volar casi 1000 km // 3DNews , 23/04/2021
  19. ↑ Grigori Tarasevich. Un avión más eléctrico  // El gato de Schrödinger . - 2017. - Nº 11-12 . - S. 36-41 .

Enlaces

  Ir al elemento de Wikidata  En catálogos bibliográficos