В МАИ рассказали RT о разработке проекта аэротакси на водородном топливе
В 2025 году конструкторы Московского авиационного института завершат проектирование аэротакси, сообщил RT директор Центра беспилотных летательных аппаратов МАИ Юрий Бухарев. В планах разработчиков — изготовить демонстратор с электрической силовой установкой на водородном топливе. Наряду с МАИ созданием аэротакси занимается КБ «АвиаНовации». Их беспилотник «Гепард» получит мультироторную силовую установку, которая должна обеспечить высочайшую безопасность. Технологиям аэротакси ещё предстоят тщательные испытания, однако эксперты полагают: новый тип воздушного транспорта может составить конкуренцию коммерческим вертолётам лёгкого класса.
Директор Центра беспилотных летательных аппаратов МАИ Юрий Бухарев сообщил RT о планах завершить проектирование аэротакси в 2025 году. После подготовки документации будет изготовлен демонстратор для проверки выбранных технических решений.
«В настоящее время специалисты Центра БЛА МАИ занимаются проработкой демонстратора аэротакси. Предстоит определить и отработать ключевые технологии, которые будут применены в этом аппарате. Проработка завершится созданием директивной документации. Скорее всего, она появится в 2025 году. Затем приступим к изготовлению самого демонстратора. Он необходим для проверки двигателя, всех узлов, механизмов, бортовой электроники и элементов конструкции», — сказал Бухарев.
Прототип аэротакси будет выполнен по схеме с вертикальным взлётом и посадкой (VTOL). Беспилотник получит электрическую силовую установку на водородном топливе.
«Для неё (силовой установки. — RT) необходим специальный преобразователь энергии. Всё это будет изготовлено в сотрудничестве и партнёрстве с отечественными предприятиями и научно-исследовательскими организациями. Водород обеспечит нулевой выброс вредных веществ, что согласуется с зелёной повесткой дня и действующей Концепцией развития водородной энергетики в РФ, утверждённой правительством в 2021 году», — пояснил Бухарев.
Для эксплуатации аэротакси на водороде потребуется создать «соответствующую инфраструктуру». Вопрос коммерческой целесообразности аэротакси, с точки зрения Бухарева, решается массовостью производства и распространения.
«Например, для России экономически обоснованное применение аэротакси мы видим в перевозке грузов и людей на территориях, где слабо развита дорожная сеть и есть сложный рельеф, как на нашем Северном Кавказе и в Краснодарском крае. Про полёты в городах нашей страны говорить, наверное, преждевременно, но эксплуатация аэротакси, как и БПЛА, в российских агломерациях непременно будет востребована», — подчеркнул специалист.
«Распределённая архитектура»
Высота полёта аэротакси будет определяться загруженностью воздушного пространства.
«При полётах на короткие расстояния воздушное судно будет подниматься примерно на 150 м. Этого достаточно для пролёта над зданиями и облёта различных препятствий. Если же требуется преодолеть, например, 100 км — фактически заменить рейс вертолёта, — высота будет варьироваться от 500 м до 2 км», — заявил Бухарев.
В немалой степени проект был вдохновлён китайским опытом. По словам Бухарева, в КНР испытываются несколько типов аэротакси, способных перевозить двух человек. В ближайшей перспективе они могут получить сертификаты транспортного средства, что откроет путь для полноценной коммерческой эксплуатации.
«В сегменте аэротакси передовые позиции занимает Китай. Его опыт помогает понять тренды по внешнему виду, конструктивным решениям и требованиям к безопасности», — сообщил специалист.
Он пояснил, что пример Китая также позволяет сделать «предварительный вывод о том, что аэротакси — это коммерческая история», но её развитие сдерживает отсутствие правил сертификации.
«Во всём мире они находятся в процессе становления. По всей видимости, на урегулирование формальных процедур потребуется ещё несколько лет. Впрочем, это время разработчики могут использовать для конструктивного улучшения своих аппаратов. Это касается Китая, других зарубежных стран и России», — отметил Бухарев.
Схожей точки зрения придерживается генеральный директор КБ «АвиаНовации» кандидат технических наук Сергей Товкач. Его предприятие работает над проектом аэротакси «Гепард». В беседе с RT он заявил, что современное российское законодательство не регламентирует сертификацию и правила эксплуатации нового беспилотного транспорта. Впрочем, специалист допускает, что ситуация может измениться под влиянием как раз успешного зарубежного опыта.
«В Китае и ОАЭ аэротакси уже летают, и этот опыт можно однозначно считать успешным. Следом развиваются проекты в Германии, других европейских странах и США. Они близки к созданию адекватной правовой основы для полноценной реализации проектов аэротакси. Россия может перенять эти законодательные новации, буквально скопировать их. Ничего дурного в этом нет», — подчеркнул Товкач.
Проект «Гепард» достаточно сильно отличается от концепции аэротакси, предложенной МАИ. Воздушное судно получит мультироторную схему, которая, как сообщается в материалах компании, обеспечит высочайший уровень безопасности.
Как заявил Товкач, требования к безопасности и надёжности аэротакси должны быть жёстче, чем даже к авиалайнерам. По этой причине в таком аппарате необходимо использовать множество самодостаточных моторов.
«Компания «АвиаНовации» разрабатывает безопасное городское аэротакси на базе распределённой архитектуры роя самодостаточных мотоустановок, позволяющих аппарату быть резистентным к отказам двигателей, батарей, систем и даже пожарам на борту», — говорится в буклете КБ (есть в распоряжении RT).
«Часто можно услышать, что на случай ЧП беспилотник нужно оснащать парашютом. Но здесь крупногабаритное, тяжёлое воздушное судно. Чтобы выпустить парашют, его необходимо стабилизировать, а потом каким-то образом контролировать приземление. На наш взгляд, лучше вообще не допускать подобных ситуаций и создать электрический мультиротор с распределённой архитектурой и многократным резервированием элементов», — сказал Товкач.
Согласно материалам КБ, «Гепард» получит силовую установку с относительно простой по конструкции механической частью, а каждая мотоустановка будет иметь отдельный аккумулятор.
Впрочем, у каждого разработчика собственные взгляды на оптимальную для аэротакси силовую установку. Например, «Ростех» готов предложить создателям аэротакси, транспортных БПЛА и аппаратов вертикального взлёта и посадки гибридную силовую установку (ГСУ) с заложенной мощностью 500 кВт.
«В основу перспективных разработок ляжет ГСУ с заложенной мощностью 500 кВт, созданная петербургским предприятием «ОДК-Климов» на основе нового авиационного двигателя ВК-650В. ГСУ включает в себя газотурбинный и электрические двигатели, электрический генератор, аккумуляторные батареи и силовую электронику», — сообщили в июле в пресс-службе «Ростеха».
По данным госкорпорации, сейчас ГСУ проходит «комплексные стендовые испытания». На сегодняшний день подтверждена надёжность «совместной работы всех систем и узлов демонстратора» установки. По итогам тестов планируется завершить опытно-конструкторские работы и приступить к серийному производству.
«За счёт применения двух типов двигателей ГСУ будет иметь показатели топливной эффективности выше, чем у классических силовых установок. Также, по расчётам разработчиков, ресурс применяемого в составе ГСУ двигателя может быть увеличен на 20—30% за счёт оптимального режима работы», — сообщили в «Ростехе».
Конкурент вертолёту
По мнению Сергея Товкача, интеграция аэротакси в городское воздушное пространство — абсолютно жизнеспособная и коммерчески обоснованная идея.
Главным образом новый тип транспортного БПЛА станет альтернативой вертолётам лёгкого класса, которые часто применяются для полётов в городах, в том числе российских.
«Аэротакси — это прежде всего конкурент коммерческому вертолёту типа Robinson. Такой вид транспорта будет удобнее и даже дешевле, когда требуется перевозка небольшого количества людей по одним и тем же маршрутам. Остановки аэротакси — это хабы со станциями зарядки аккумуляторов. Они будут располагаться на крышах домов. Таким образом, для запуска эксплуатации аэротакси не потребуется создавать специфическую и сложную инфраструктуру», — пояснил Товкач.
Применение аэротакси в агломерациях целесообразно для обеспечения надёжной связи между разными районами, полагает специалист. Маршруты полётов, как и в случае с обычными городскими вертолётами, будут прокладываться над автомобильными дорогами. По мнению главы КБ «АвиаНовации», нет никаких трудностей в создании систем контроля передвижения аэротакси и обеспечения гарантированной защиты от перехвата управления.
Генеральный директор АО «Аэрокон», эксперт в сфере беспилотной авиации Эдуард Багдасарян заявил RT, что аэротакси — перспективное транспортное средство, под которое непременно появится рынок. Однако для интеграции таких БПЛА в городское воздушное пространство ещё предстоит решить множество вопросов.
«Аэротакси — это совершенно новый вид авиационного транспорта. Скорее всего, это будет беспилотник с мультироторной системой со средним временем полёта 30—35 минут, скоростью 110 км/ч и дальностью около 50 км. Что сейчас смущает власти многих стран, включая Россию? Это трудность выработки правил сертификации — свода стандартов безопасности. Опыт применения аэротакси пока совсем скромный. Иными словами, никто не хочет рисковать, торопиться с тем, чтобы сделать аэротакси полноценным транспортным средством», — полагает Багдасарян.
Тем не менее эксперт полагает, что совершенствование проектов аэротакси решит эти проблемы.
«Подобно другим совершенно новым БПЛА и высокотехнологичным изделиям, у аэротакси будут так называемые детские болезни. Они преодолеваются только со временем. Необходимо совершить достаточно большое количество экспериментальных полётов и убедиться в надёжности реализованных технических решений», — подытожил Багдасарян.