Впереди планеты всей: ВВС Дании первыми в мире получат электролеты
3 июня служба закупок и логистики министерства обороны Дании FMI (Forsvarsministeriets Materiel- og Indkøbsstyrelse) объявила о приобретении в аренду на два года у французской компании Green Aero Invest (Green Aerolease) двух легких учебно-тренировочных самолётов Velis Electro с полным электроприводом производства компании Pipistrel (Словения). Всего Green Aerolease заказала 50 самолетов Velis Electro у Pipistrel Group в рамках партнерства, заключенного между двумя компаниями в январе 2021 года.
Слева - эскиз Velis Electro с опознавательными знаками ВВС Дании © FMI/Pipistrel
Pipistrel давно производит сверхлегкие и легкие самолеты, а почувствовав модный мировой тренд, они начали переделывать их на электропривод. Velis Electro создан на базе модели Pipistrel Virus SW 121 и представляет собой одномоторный двухместный самолет, в первую очередь предназначенный для учебных полетов.
Его конструкция изготовлена из композитных материалов, таких как кевлар, углеродное волокно и стекловолокно. Максимальная взлётная масса составляет 600 кг, масса пустого с АКБ 428 кг, грузоподъемность 172 кг. Размах крыльев 10,71 м, длина 6,47 м, высота 1,90 м, максимальная скорость 180 км/ч, практический потолок 3700 м, продолжительность полета 30-50 мин., дальность полета чуть более 100 км. Самолет предназначен для эксплуатации в сложных погодных условиях, включая низкие температуры и дождь. Приводится в движение электродвигателем E-811-268MVLC, разработанным компанией Pipistrel в сотрудничестве с фирмами Emrax и Emsiso. Его мощность составляет 57,6 кВт (78,31 л.с.) при номинальной выходной электрической мощностью 345 В постоянного тока. При максимальной нагрузке уровень шума составляет около 60 дБ.
Питание двигателя обеспечивают две соединенные параллельно аккумуляторные батареи общей энергоемкостью 24,8 кВт·ч, зарядка которых занимает всего 45 минут. Один источник питания расположен в носу, второй за кабиной, и каждый из них автоматически отключается в случае неисправности. Одной АКБ достаточно для продолжения полета, включая набор высоты. И аккумуляторы, и двигатель имеют жидкостное охлаждение. Силовая установка также включает в себя трехлопастной композитный винт фиксированного шага. Встроенная в самолет система мониторинга работоспособности снижает риск системных сбоев. По оценкам инженеров Pipistrel, срок службы такого электропривода будет примерно вдвое больше, чем у предыдущих поколений.
Velis Electro может включаться четырьмя выключателями без времени прогрева. Радиатор и расположенные за ним два мощных осевых вентилятора с электроприводом обеспечивают охлаждение АКБ, отводя избыточное тепло и предотвращая нагрев силовой установки. С левой стороны фюзеляжа установлен воздухозаборник радиатора, а теплый воздух от него выводится под фюзеляж. Кроме того, система управления батареями BMS обеспечивает автоматический контроль осевых вентиляторов.
Foto/Bilde © Pipistrel
На приборной панели установлен 5,7-дюймовый ЖК-дисплей системы электродвижения Pipistrel (EPSI) 570C, а также многофункциональный дисплей MFD, который является основным источником информации для пилотов. В основном, он показывает информацию о состоянии электродвигателя. Интуитивно понятный интерфейс использует графику для отображения соответствующих параметров. Главный компьютер на борту самолета позволяет оператору контролировать операции. Он также позволяет регулярно обновлять программное обеспечение системы.
Foto © Pipistrel
Ровно год назад в июне 2020-го Velis Electro стал первым самолетом с электроприводом, получившим сертификат типа от европейского регулятора EASA (European Union Aviation Safety Agency). Процесс сертификации занял менее трех лет, при этом EASA и Pipistrel тесно сотрудничали с авиационными властями Швейцарии и Франции.
Командующий ВВС Франции генерал Филипп Лавин принял участие в летных испытаниях самолета Velis Electro в мае 2021 года © Pipistrel
Поставка обоих заказанных Данией самолётов Velis Electro запланирована на сентябрь 2021 года. После короткой программы начальных испытаний лётно-технических характеристик в ноябре 2021-го их передадут для оценки в авиационную школу ВВС на АвБ Каруп (Flyveskolen, Karup), где будут использовать в дополнение к существующим в ВВС Дании учебным самолетам Saab T-17 (MFI-17 Supporter). Через два года по итогам опытной эксплуатации в FMI примут решение по дальнейшему использованию новых машин.
Закупка Velis Electro Данией производится в целях оценки зрелости технологии и потенциала использования в военных целях "зеленой" концепции Zero Emission Aircraft, в частности перспектив применения летательных аппаратов с электрической силовой установкой при подготовке лётчиков.
- Мы рассчитываем использовать самолеты данного типа для подготовки по техобслуживанию обученных пилотов, а также начальной летной подготовки курсантов. Среди прочего, на них лучше отрабатывать взлет-посадку, поскольку мы ожидаем, что Velis Electro сможет выполнять девять приземлений за один вылет, - рассказал майор Хенрик "Хек" Носби, отвечающий за подготовку пилотов в ВВС Дании.
- Большинство пилотируемых электрических самолетов находятся на очень раннем уровне технологического развития. Тем не менее, Pipistrel являются абсолютными пионерами в этой области. Например, в сотрудничестве с НАСА они уже установили несколько мировых рекордов в этом классе летательных аппаратов, - продолжает подполковник Каспер "Пел" Бёрге Нильсен, руководитель отдела авиастроения службы FMI. - Тем не менее, проблема большой массы аккумуляторных батарей остается, и для самолетов она более значима, по сравнению с электромобилями. Могу сказать, что топливо, на котором сегодня летают самолеты, содержит количество энергии, эквивалентное 12 кВт·ч/кг. У лучших батарей это показатель максимум 0,25-0,30 кВт·ч/кг, то есть всего 3-4% от эффективности авиационного топлива при той же массе.
Само собой разумеется, что полеты на электрических самолетах находятся на начальной стадии оценки <…> Но, несмотря на общие проблемы, связанные с новизной технологий, на этом самолете Pipistrel действительно удалось создать что-то, что можно использовать практически, например, для коротких учебных полетов с начинающими пилотами. Поэтому следует признать, что мы являемся абсолютными лидерами в освоении этой технологии во всем мире <…> очень интересно быть в авангарде, когда дело доходит до изучения характеристик этих самолетов.
Предполагается, что помимо немедленной экономии топлива концептуальные испытания Velis Electro позволят лучше понять возможности электрических самолетов в рамках будущих оперативных концепций ВВС Дании. В общем, за такими красивыми словами скрывается тот факт, что даже до замены лёгких разведывательных самолётов пока еще очень далеко.
Что касается стоимости контракта, то она не озвучена, но для ее оценки можно упомянуть, что прошлым летом Норвежская ассоциация авиаспорта NLF (Norges luftsportforbund) и государственная авиакомпания Avinor заказали Pipistrel Velis Electro 600 для замены первого в Норвегии электрического самолета LN-ELA типа Pipistrel Alpha Electro, разбившегося в августе 2019 года. Для них стоимость Velis Electro 600 составила примерно 1,7 миллиона норвежских крон (204 тысячи долларов США), и большая часть этой суммы покрывается страховкой. Первый полет норвежского Velis Electro 600 планируется в августе этого года, а восстановленный Alpha Electro LN-ELA подарят музею авиации в Бýдё.
Слева - эскиз Velis Electro с опознавательными знаками ВВС Дании © FMI/Pipistrel
Pipistrel давно производит сверхлегкие и легкие самолеты, а почувствовав модный мировой тренд, они начали переделывать их на электропривод. Velis Electro создан на базе модели Pipistrel Virus SW 121 и представляет собой одномоторный двухместный самолет, в первую очередь предназначенный для учебных полетов.
Его конструкция изготовлена из композитных материалов, таких как кевлар, углеродное волокно и стекловолокно. Максимальная взлётная масса составляет 600 кг, масса пустого с АКБ 428 кг, грузоподъемность 172 кг. Размах крыльев 10,71 м, длина 6,47 м, высота 1,90 м, максимальная скорость 180 км/ч, практический потолок 3700 м, продолжительность полета 30-50 мин., дальность полета чуть более 100 км. Самолет предназначен для эксплуатации в сложных погодных условиях, включая низкие температуры и дождь. Приводится в движение электродвигателем E-811-268MVLC, разработанным компанией Pipistrel в сотрудничестве с фирмами Emrax и Emsiso. Его мощность составляет 57,6 кВт (78,31 л.с.) при номинальной выходной электрической мощностью 345 В постоянного тока. При максимальной нагрузке уровень шума составляет около 60 дБ.
Питание двигателя обеспечивают две соединенные параллельно аккумуляторные батареи общей энергоемкостью 24,8 кВт·ч, зарядка которых занимает всего 45 минут. Один источник питания расположен в носу, второй за кабиной, и каждый из них автоматически отключается в случае неисправности. Одной АКБ достаточно для продолжения полета, включая набор высоты. И аккумуляторы, и двигатель имеют жидкостное охлаждение. Силовая установка также включает в себя трехлопастной композитный винт фиксированного шага. Встроенная в самолет система мониторинга работоспособности снижает риск системных сбоев. По оценкам инженеров Pipistrel, срок службы такого электропривода будет примерно вдвое больше, чем у предыдущих поколений.
Velis Electro может включаться четырьмя выключателями без времени прогрева. Радиатор и расположенные за ним два мощных осевых вентилятора с электроприводом обеспечивают охлаждение АКБ, отводя избыточное тепло и предотвращая нагрев силовой установки. С левой стороны фюзеляжа установлен воздухозаборник радиатора, а теплый воздух от него выводится под фюзеляж. Кроме того, система управления батареями BMS обеспечивает автоматический контроль осевых вентиляторов.
Foto/Bilde © Pipistrel
На приборной панели установлен 5,7-дюймовый ЖК-дисплей системы электродвижения Pipistrel (EPSI) 570C, а также многофункциональный дисплей MFD, который является основным источником информации для пилотов. В основном, он показывает информацию о состоянии электродвигателя. Интуитивно понятный интерфейс использует графику для отображения соответствующих параметров. Главный компьютер на борту самолета позволяет оператору контролировать операции. Он также позволяет регулярно обновлять программное обеспечение системы.
Foto © Pipistrel
Ровно год назад в июне 2020-го Velis Electro стал первым самолетом с электроприводом, получившим сертификат типа от европейского регулятора EASA (European Union Aviation Safety Agency). Процесс сертификации занял менее трех лет, при этом EASA и Pipistrel тесно сотрудничали с авиационными властями Швейцарии и Франции.
Командующий ВВС Франции генерал Филипп Лавин принял участие в летных испытаниях самолета Velis Electro в мае 2021 года © Pipistrel
Поставка обоих заказанных Данией самолётов Velis Electro запланирована на сентябрь 2021 года. После короткой программы начальных испытаний лётно-технических характеристик в ноябре 2021-го их передадут для оценки в авиационную школу ВВС на АвБ Каруп (Flyveskolen, Karup), где будут использовать в дополнение к существующим в ВВС Дании учебным самолетам Saab T-17 (MFI-17 Supporter). Через два года по итогам опытной эксплуатации в FMI примут решение по дальнейшему использованию новых машин.
Закупка Velis Electro Данией производится в целях оценки зрелости технологии и потенциала использования в военных целях "зеленой" концепции Zero Emission Aircraft, в частности перспектив применения летательных аппаратов с электрической силовой установкой при подготовке лётчиков.
- Мы рассчитываем использовать самолеты данного типа для подготовки по техобслуживанию обученных пилотов, а также начальной летной подготовки курсантов. Среди прочего, на них лучше отрабатывать взлет-посадку, поскольку мы ожидаем, что Velis Electro сможет выполнять девять приземлений за один вылет, - рассказал майор Хенрик "Хек" Носби, отвечающий за подготовку пилотов в ВВС Дании.
- Большинство пилотируемых электрических самолетов находятся на очень раннем уровне технологического развития. Тем не менее, Pipistrel являются абсолютными пионерами в этой области. Например, в сотрудничестве с НАСА они уже установили несколько мировых рекордов в этом классе летательных аппаратов, - продолжает подполковник Каспер "Пел" Бёрге Нильсен, руководитель отдела авиастроения службы FMI. - Тем не менее, проблема большой массы аккумуляторных батарей остается, и для самолетов она более значима, по сравнению с электромобилями. Могу сказать, что топливо, на котором сегодня летают самолеты, содержит количество энергии, эквивалентное 12 кВт·ч/кг. У лучших батарей это показатель максимум 0,25-0,30 кВт·ч/кг, то есть всего 3-4% от эффективности авиационного топлива при той же массе.
Само собой разумеется, что полеты на электрических самолетах находятся на начальной стадии оценки <…> Но, несмотря на общие проблемы, связанные с новизной технологий, на этом самолете Pipistrel действительно удалось создать что-то, что можно использовать практически, например, для коротких учебных полетов с начинающими пилотами. Поэтому следует признать, что мы являемся абсолютными лидерами в освоении этой технологии во всем мире <…> очень интересно быть в авангарде, когда дело доходит до изучения характеристик этих самолетов.
Предполагается, что помимо немедленной экономии топлива концептуальные испытания Velis Electro позволят лучше понять возможности электрических самолетов в рамках будущих оперативных концепций ВВС Дании. В общем, за такими красивыми словами скрывается тот факт, что даже до замены лёгких разведывательных самолётов пока еще очень далеко.
Что касается стоимости контракта, то она не озвучена, но для ее оценки можно упомянуть, что прошлым летом Норвежская ассоциация авиаспорта NLF (Norges luftsportforbund) и государственная авиакомпания Avinor заказали Pipistrel Velis Electro 600 для замены первого в Норвегии электрического самолета LN-ELA типа Pipistrel Alpha Electro, разбившегося в августе 2019 года. Для них стоимость Velis Electro 600 составила примерно 1,7 миллиона норвежских крон (204 тысячи долларов США), и большая часть этой суммы покрывается страховкой. Первый полет норвежского Velis Electro 600 планируется в августе этого года, а восстановленный Alpha Electro LN-ELA подарят музею авиации в Бýдё.