Самолёт укороченного взлёта и посадки, гибридно-электрический Electra EL9

490

Экспериментальный самолёт Electra EL2 в полёте

Американская компания Electra Aero сосредоточилась на разработке самолётов с улучшенными взлётно-посадочными и экономическими характеристиками. Сейчас она работает над новым образцом такого класса — гибридно-электрический EL9 Ultra Short. В обозримом будущем такой самолёт выйдет на испытания, а позже хотят запустить серийное производство. Компания-разработчик уже получила предварительные заказы на поставку такой техники, и теперь рассчитывает на интерес со стороны вооружённых сил США.

Последовательное развитие

Компания Electra Aero начала работу в 2020 г. в г. Манассас (шт. Виргиния). Её основали несколько специалистов с опытом работы в крупных авиастроительных компаниях. Главной целью компании было выбрано создание перспективных самолётов с улучшенными лётными, взлётно-посадочными и экономическими характеристиками.

Достаточно быстро компания сформировала основные планы и определила пути их реализации. С 2020 г. велась разработка сразу двух новых проектов авиационной техники с разными особенностями и возможностями. Одно из таких направлений предусматривало создание грузопассажирского самолёта с укороченным взлётом и посадкой.

Такой проект получил индекс EL2 и имя Goldfinch («Щегол»). Его разработка продолжалась до середины 2023 г., после чего стартовала сборка опытного образца. Новый проект представили военно-воздушным силам США. Их заинтересовала оригинальная концепция, и с января 2023 г. Electra Aero получает государственную поддержку.

Опытный самолёт EL2 впервые поднялся в воздух в ноябре 2023 г. Затем несколько месяцев потратили на отработку режимов работы двигательной установки и определение основных характеристик. Затем приступили к демонстрации ключевых возможностей. В апреле-мае 2024 г. самолёт, используя штатные агрегаты и режимы, выполнил горизонтальный взлёт с разбегом всего 52 м. Затем он выполнил посадку с пробегом 35 м. На взлёте и посадке скорость не превышала 45-46 км/ч.

В большем масштабе

EL2 фактически был демонстратором технологий и не мог решать задачи практического характера. В связи с этим с 2023 г. велась разработка более крупного самолёта, способного перевозить людей или грузы. Этот проект обозначили как EL9 и назвали Ultra Short — в индексе и имени отразили грузоподъёмность и взлётно-посадочные возможности.

Проектный облик самолёта EL9 в пассажирской версии
В 2024 г. компания «Электра Аэро» впервые опубликовала материалы по проекту EL9. Тогда же стало известно о договорённостях с производителями различных авиационных систем и агрегатов для будущего строительства техники. Компании удалось заручиться поддержкой со стороны Honeywell, Lockheed Martin и Safran.

Согласно новостям последнего времени, проект EL9 находится на поздних стадиях разработки. Electra Aero в ближайшее время займётся строительством опытного самолёта. Его первый полёт запланирован на 2027 г. К концу десятилетия хотят провести все необходимые испытания и оформить требуемые документы для производства и поставок.

Рекламная кампания

В 2024 г. стартовала рекламная кампания. Материалы по «Ультра-Шорту» демонстрировались на различных выставках. Также показали полноразмерный макет будущего самолёта. Все эти меры и усилия себя оправдали. Недавно компания сообщала, что уже имеет предварительные заказы более чем от 50 коммерческих компаний из разных стран. Они могут купить, в общей сложности, не менее 2100 самолётов.

Одновременно с этим Electra Aero рассчитывает на интерес со стороны Пентагона. Для работы с этим ведомством в составе компании появился специализированный отдел. Он должен упростить взаимодействие с ВВС и ускорить разработку военной версии EL9, а также проведение дальнейших мероприятий.

Впрочем, военное ведомство пока не спешит выдавать контракт на полноценное серийное производство новых самолётов. Более того, насколько известно, EL9 разрабатывался без технического задания от ВВС, а также не участвует в актуальных конкурсных программах.

Такие факторы известным образом ограничивают перспективы самолёта в военной сфере. Тем не менее, нельзя исключать, что в ближайшее время Пентагон запустит новый конкурс, и Electra Aero представит на нём свой самолёт Ultra Short.

Архитектура и компоновка гибридной энергоустановки

Самолёт и его технологии

Проекты серии «EL» предусматривают строительство самолётов с улучшенными взлётно-посадочными и экономическими характеристиками. Параметры летательного аппарата улучшаются за счёт использования гибридной силовой установки и специфической системы движителей. При этом компания-разработчик смогла обойтись без принципиально новых решений и компонентов.

EL9 построен по нормальной аэродинамической схеме и внешне похож на существующие пассажирские самолёты своего размера. Он должен получить удлинённый фюзеляж с пассажирской кабиной большого объёма. В составе планера используются высокорасположенное прямое крыло и Т-образное хвостовое оперение.

Геометрические и весовые характеристики EL9 пока не раскрываются. Однако сообщается, что он сможет перевозить до 9 пассажиров или груз массой более 1100 кг. Это позволяет оценить максимальную взлётную массу в несколько тонн.

Electra Aero разработала свой вариант гибридной силовой установки. В хвостовой части самолёта предлагается поместить турбовальный двигатель неназванного типа, соединённый с электрогенератором. В свободных объёмах фюзеляжа установят аккумуляторы для накопления энергии. Также в состав системы войдут различные преобразователи, контроллеры и т.д.

Под крылом самолёта помещено восемь малогабаритных гондол, в каждой из которых находится собственный электромотор с тянущим воздушным винтом. Конструкция винтомоторных групп выполняется так, чтобы воздух от винтов активно обдувал крыло. При этом восемь винтов в сумме перекрывают практически всю переднюю проекцию крыла.

Обдув от винтов должен увеличить скорость воздуха, обтекающего крыло. За счёт этого должна расти создаваемая плоскостью подъёмная сила. По сути, восемь винтов должны дополнить или заменить набегающий поток воздуха, за счёт которого самолёт поднимается в воздух.

Особенности обтекания крыла на взлёте и посадки; закрылки выпущены
Согласно расчётам, самолёт с нормальной нагрузкой и взлётной массой будет взлетать с разбегом не более 45-50 м. Пробег на посадке будет существенно меньше. Тем не менее, пока речь идёт только о расчётах, и на практике они не подтверждались.

Компания-разработчик обещает, что EL9 сможет развивать скорость до 325 км/ч. Практическая дальность полёта превысит 610 км, а перегоночная — 2000 км. Самолёт будет летать на всех высотах, позволяющих эффективно использовать воздушные винты.

Решения и их потенциал

Можно заметить, что предложенная архитектура летательного аппарата имеет ряд сильных сторон. К ним следует отнести простоту планера и других систем, а также отсутствие чрезмерно сложных и дорогих решений и компонентов. Кроме того, проект EL9 максимально использует доступные узлы и системы. С нуля пришлось разрабатывать только отдельные агрегаты.

Гибридная энергоустановка последовательного типа должна оптимизировать расход горючего и улучшить параметры дальности и продолжительности полёта. В свою очередь, набор из нескольких электродвигателей должен эффективно использовать энергию сгорания жидкого топлива. При этом он не только создаёт тягу, но и улучшает аэродинамические характеристики планера.

Идея обдува крыла для улучшения подъёмной силы не является новой — ранее она тем или иным образом реализовывалась в разных проектах. Характерной особенностью самолёта «Ультра-Шорт» является обдув максимальной части плоскости, что должно дать особый результат.

Как показали эксперименты с самолётом EL2, такое сочетание крыла и двигателей действительно улучшает параметры взлёта и посадки. Самолёт держался в воздухе на крайне низкой скорости и не требовал для взлёта большой площадки. Вполне понятно, какие практические преимущества удастся получить за счёт таких характеристик.

Впрочем, EL9 Ultra Short имеет и характерные недостатки, прямо связанные с основными особенностями его конструкции. В первую очередь, это повышенная стоимость. Гибридные установки существенно сложнее и дороже традиционных двигательных систем. Кроме того, могут возникать проблемы с надёжностью, тоже связанные с большей сложностью.

Следует учесть, что проект EL9 пока не вышел из стадии разработки и сборки опытного образца, а полёты опытного самолёта остаются делом будущего. Пока нельзя с уверенностью говорить, когда эту машину удастся поднять в воздух, и сможет ли она подтвердить расчётные характеристики.

Однако, если EL9 на испытаниях покажет себя с лучшей стороны, компания-разработчик может рассчитывать на его коммерческий успех. Более того, она уже получила большое количество предварительных заказов на такую технику. Даже частичная их реализация даст значительную прибыль.

Повод для оптимизма

Таким образом, за несколько лет своей деятельности компания Electra Aero смогла разработать набор решений и технологий для создания авиационной техники с улучшенными характеристиками. Она уже построила и испытала экспериментальный самолёт EL2, а теперь готовит полноценный грузопассажирский EL9.

Первый полёт самолёта EL9 Ultra Short запланирован на следующий год. На испытания и подтверждение характеристик собираются потратить порядка двух лет. Это означает, что все перспективы любопытной разработки станут известны к концу десятилетия.