В этом году исследовательский центр компании Boeing при участии партнеров из разных стран Европы планирует провести летные испытания экспериментального пилотируемого летательного аппарата. Это будет одноместный одномоторный винтовой самолет, оборудованный легкими аккумуляторами и использующий в качестве источника энергии топливные элементы. Работы проводятся в рамках программы поиска экологически безопасных технологий для аэрокосмической отрасли.

Недавно европейский научно-исследовательский центр компании Boeing (Boeing Research and Technology - Europe (BR&TE) завершил работы по системной интеграции в рамках проекта создания экспериментального самолета на топливных элементах, реализация которого была начата в 2003 г. В настоящее время сотрудники центра проводят испытания систем для того, чтобы перейти к этапу наземных и летных испытаний этой инновационной модели.

Франциско Эскарти (Francisco Escarti), исполнительный директор BR&TE, сказал: "Принимая во внимание высокую эффективность и экологичность разрабатываемых технологий, связанных с топливными элементами, компания Boeing стремится в числе первых создать такие технологии и применить их в аэрокосмической отрасли. Важным шагом в этом направлении стала реализация проекта создания экспериментального самолета на топливных элементах".

Топливный элемент - электрохимическое устройство, позволяющее получать электроэнергию и тепло из водорода без сгорания топлива. При работе топливных элементов не образуется вредных выбросов, а уровень шума от его работы меньше, чем у современных двигателей, работающих на топливе, произведенном из углеводородного сырья. Использование топливных элементов дает возможность сократить потребление топлива и уменьшить вредное воздействие на окружающую среду.

На экспериментальном самолете компании Boeing установлена гибридная система в составе топливного элемента на основе PEM-мембраны и ионно-литиевой батареи. Электроэнергия подается к двигателю, подсоединенному к стандартному пропеллеру. Топливный элемент обеспечивает подачу электроэнергии к двигателю в течение всего полета на крейсерской высоте. Во время взлета и посадки самолета, когда потребность в электроэнергии возрастает, подача осуществляется от легких литиево-ионных батарей.

Летные испытания, которые пройдут в Испании, впервые продемонстрируют возможность пилотируемого летательного аппарата осуществлять полет в крейсерском режиме, используя топливные элементы в качестве единственного источника питания.

Ф. Эскарти отметил: "Несмотря на то, что специалисты компании Boeing не планируют в будущем применять топливные элементы в качестве основного источника питания двигателей гражданских лайнеров, экспериментальные модели, подобные нашей, помогут перейти к использованию этой технологии при создании небольших пилотируемых, а также беспилотных летательных аппаратов. Кроме того, данный эксперимент позволяет нам получить практический опыт в рамках широкомасштабных исследований, связанных с топливными элементами, которые проводятся нашим центром".

Инженеры-исследователи компании Boeing видят широкие возможности использования других систем топливных элементов и систем на основе PEM- мембран. Примером таких систем служат твердооксидные топливные элементы, которые могут применяться в качестве вспомогательных источников энергии, например, во вспомогательных силовых установках самолетов. Эта технология будет доработана до уровня, позволяющего применять ее на практике в гражданской авиации, в течение 10-15 лет.

Научно-исследовательский центр BR&TE входит в состав Phantom Works, научно-исследовательского подразделения компании Boeing, основной задачей которого является разработка инновационных технологий и решений, которые смогут найти свое применение в авиации будущего. Работы в рамках проекта самолета на топливных элементах проводились в тесном сотрудничестве со специалистами из отделения "Boeing - Гражданские самолеты" и испанскими инженерами и учеными. Кроме того, партнерами проекта выступили компании из Австрии, Германии, Франции, Великобритании и США, которые оказывали содействие в проектировании и сборке экспериментального самолета.

Так, например, топливные элементы на основе PEM-мембраны для экспериментального самолета были спроектированы и произведены компанией Intelligent Energy из Великобритании.

Сам экспериментальный самолет был создан на основе мотопланера Dimona производства австрийской компании Diamond Aircraft Industries, которая также внесла необходимые изменения в его конструкцию. Размах крыла экспериментального самолета составляет 16,3 м. После установки на нем топливных элементов он будет иметь возможность поддерживать крейсерскую скорость на уровне 100 км/час.

Компания Aerlyper, штаб-квартира которой находится в Мадриде, специализирующаяся на производстве систем авионики, внесла изменения в конструкцию планера, а также установила и подключила все элементы бортового оборудования. Французская компания SAFT спроектировала и установила запасные аккумуляторы и резервную батарею. Испанская компания Air Liquide осуществила проектирование и монтаж топливной системы и системы заправки. Факультет электронного машиностроения Политехнического университета Мадрида оказывал содействие при проектировании системы управления электропитанием и распределительной системы. Стендовые испытания экспериментального самолета после его сборки проходили на оборудовании Политехнического университета Мадрида (INSIA). Испанская компания SENASA предоставила летчика-испытателя, а также аэродром для проведения летных испытаний.

Помимо вышеперечисленных компаний в проекте создания экспериментального самолета на топливных элементах приняли участие UQM Technologies Inc. (США), MT Propeller (Германия), Tecnicas Aeronauticas de Madrid (Испания), Ingenieria de Instrumentacion y Control (Испания), GORE (Германия), Indra (Испания) и Inventia (Испания)....