NASA опубликовало первые снимки своего нового прототипа полностью электрического самолёта X-57 Maxwell. Представители управления утверждают, что этот летательный аппарат с нулевым уровнем выбросов будет на 500% эффективнее традиционных самолётов, создавая при этом минимум шума.
X-57 Maxwell – первый пилотируемый самолёт из серии X, разработанный NASA за последние 20 лет. В его основе лежит итальянский лёгкий самолёт Tecnam P2006T.
Место двух поршневых двигателей на его высокопоставленных изящных крыльях заняли 14 электрических пропеллерных мотора. 12 из них располагаются на передней кромке крыла: их используют только на взлёте и при необходимости усиленного разгона аппарата. Диаметр пропеллеров с пятью лопастями составляет 58 см: в выключенном состоянии они полностью складываются, чтобы уменьшить силу сопротивления. 2 более крупных пропеллера с тремя лопастями диаметром 1,5 метра установлены вместо законцовок крыла. Они работают всё время как на взлёте, так и для поддержания крейсерской скорости. Их расположение на концах крыла уменьшает размер так называемой спутной струи – вихрей, образующихся из сходящего с законцовок воздуха: такое размещение позволяет сократить потребление энергии, необходимой для работы двигателей, на 5%. С целью оптимизации производительности самолёта все 14 двигателей управляется индивидуально, потому пилот может контролировать интенсивность работы каждого из них отдельно.
Питание электрических двигателей X-57 Maxwell обеспечивает литий-ионная 460-вольтовая батарея на 47 кВт⋅ч с плотностью энергии 121 Вт⋅ч/кг и массой 390 кг. Одного полного заряда достаточно для преодоления 160 км, а зарядка аккумуляторов может осуществляться как на земле, так и в воздухе с применением бортовых солнечных батарей. Секции аккумулятора занимают около 70% внутреннего пространства самолёта, общая масса которого составляет около 1360 кг. Размах крыла составляет 9,6 метра при довольно миниатюрной хорде (длина крыла в сечении, параллельном базовой плоскости самолёта).
По словам представителей NASA, такие крылья оптимальны для поддержания стабильной крейсерской скорости до 280 км/ч. При этом расположение двигателей на верхней кромке крыла помогает увеличить его подъёмную силу за счёт нагнетания большего количества воздуха над верхней поверхностью крыла для усиления давления. Более высокая подъёмная сила крыла, в свою очередь, позволяет эксплуатировать X-57 Maxwell на более коротких взлётно-посадочных полосах. Обычно от сваливания самолёт защищает большая площадь крыла, однако в электрическом прототипе NASA эту роль возьмут на себя 12 внутренних моторов. Максимальная высота полёта X-57 Maxwell составляет около 4267 метров.
Глава NASA Чарльз Болден поделился, что путём реализации проекта X-57 Maxwell конструкторы пытались подтвердить теорию, согласно которой, распределение энергии между 10+ электрическими пропеллерными двигателями позволит добиться пятикратного снижению потребления энергии для поддержания крейсерской скорости. Кроме того, NASA уже давно работает над тем, чтобы предоставить всему миру доказательство эффективности и надёжности электрических двигателей, а также продемонстрировать перспективы их применения в авиации. Уникальный самолёт получил своё имя в честь шотландского физика, математика и механика Джеймса Максвелла, который ввёл в науку понятия тока смещения и электромагнетизма, лежащего в основе работы электрических двигателей. В NASA надеются, что X-57 Maxwell поможет заложить стандарты электрической авиации будущего, а также позволит разработать достойную стратегию для лицензирования подобных аппаратов.
