Гонка «Air Race E» – это первое в мире соревнование самолётов с исключительно электрической силовой установкой. Проведение первой гонки запланировано на вторую половину 2021 года, в настоящее время команды активно занимаются разработкой самолётов, которые смогут принять участие в таком исключительном мероприятии. В групповом «заезде» восемь самолётов должны будут преодолеть восемь 5-километровых кругов, разгоняясь при этом до головокружительных 450 км/ч.

Чтобы больше узнать о формате гонки и технических трудностях при создании самолётов, рекомендуем просмотреть вебинар директора компании «Air Race E» Джеффа Зальтмана (Jeff Zaltman)

Помимо того, что гонка станет восхитительным зрелищем, она также послужит платформой для оттачивания технологий, необходимых для авиации будущего – авиации, оказывающей значительно меньшее влияние на окружающую среду. Электричество уже сегодня дополняет ископаемое топливо, а со временем, вполне вероятно, сможет полностью его вытеснить. Одним из сооснователей «Air Race E» является компания Airbus – а это серьёзная заявка на скорое появление технологий электропривода в коммерческой авиации. В этом плане «Air Race E» должна стать аналогом автомобильной гонки «Formula E», которая стала мощным толчком для внедрения электромобилей на массовом рынке.

Разработка электрических самолётов

До первой гонки осталось меньше года, и разработка революционных электросамолётов уже в самом разгаре.

Правила гонки нацелены на то, чтобы разработчики сконцентрировали свои усилия именно на электроприводе, при этом решив сложные инженерные задачи, касающиеся всех его составляющих: системы хранения энергии, силовой электроники, электромотора, зарядного устройства. Одним из основных факторов при разработке авиационного электропривода, безусловно, является снижение веса. Правила гонки предписывают ряд строгих ограничений: мощность 150 кВт (с возможностью кратковременного увеличения на 175 кВт), напряжение не выше 800 В, работа на полной мощности в течение 5 минут с обеспечением 10-минутного запаса батарей при работе на 30% мощности. Масса электропривода в целом при этом не должна превышать 155 кг.

Организаторы гонки «Air Race E» убеждены, что активное применение компьютерного моделирования является единственным практически реализуемым способом разработать электросамолёты к поставленному сроку. Именно поэтому «Air Race E» заключила партнёрское соглашение с компанией Ansys, в рамках которого соревнующиеся команды получат доступ к ряду так необходимых им программных продуктов для компьютерного моделирования. Речь идёт как о решателях физических явлений (прочность, гидрогазодинамика и электромагнетизм), так и о системном моделировании и разработке встроенного программного обеспечения.

Джефф Зальтман (Jeff Zaltman), основатель и директор компании «Air Race Events», считает, что «недостаток исторической практики в разработке таких сложных объектов, как самолёты с электроприводом, делает компьютерное моделирование единственным инструментом, позволяющим разработать безопасные инновационные технологии в рамках очень сжатых сроков. Благодаря партнёрству с Ansys команды Air Race E получат в своё распоряжение ведущие технологии компьютерного моделирования, которые позволят разработать новые самолёты, добиться лучших в мире результатов и порадовать зрителей неимоверными скоростями на финише. Разработки Air Race E приведут нас к новому параграфу в истории электрической авиации».

Как компьютерное моделирование позволяет решать возникающие проблемы

Так как же именно команды намерены справляться с трудностями разработки электросамолётов с помощью компьютерного моделирования? Чтобы немного приоткрыть завесу, Ansys и Air Race E организовали вебинар на платформе IQPC, на котором освещаются некоторые детали проекта «More Electric Aircraft». Вебинар прошёл 22 сентября 2020 года, вы можете получить доступ к записи по этой ссылке (на английском языке).

На вебинаре директор Air Race E Джефф Зальтман сообщил общую информацию о гонке и связанных с ней инженерных вызовах. Со своей стороны, инженеры Ansys рассказали о внедрении программного обеспечения в инженерные команды участников гонки и о том, как программное обеспечение позволяет решать возникающие задачи. При этом на вебинаре постоянно даются отсылки к проектам, которые находятся в активной разработке прямо сейчас.

Кроме вебинара, вам также может быть интересна брошюра (на английском языке) «Engineering What’s Ahead: Electric Mobility».

Источник: www.ansys.com/blog
Автор: Robert Harwood