Ця стаття написана компанією DaVinci Aviation, стартапом, який працює над новим дизайном ділових літаків. DaVinci Aviation шукає партнерів, щоб перенести їх ідею на наступний етап розвитку, і вони вітають вашу допомогу. Не соромтеся звертатися до них безпосередньо, використовуючи форму нижче. Якщо ви хочете донести свою спільну ідею до громади, будь ласка зв'яжіться з нами тут.
Зміст
21st ВІКОВОГО БІЗНЕС-ДЖЕТА ТАМ ЩЕ НЕ Є!
Повітряний транспорт - це, мабуть, одна з галузей, яка найбільше перебуває під пильним впливом на навколишнє середовище, право це чи ні. Глобальне потепління спонукає уряди країн світу визначити та застосовувати політику «нульових чистових викидів». В авіації ця політика застосовується дедалі суворішими нормативними актами, які формуватимуть наступне покоління літаків та рушійних систем для комерційної авіації. Отже, зелена авіація, здається, є наступним зобов’язанням людства з діловими можливостями, які з цим пов’язані.
Дійсно, протягом останніх кількох років все більше і більше підприємців, стартапів, інвесторів та сама велика промисловість взяли участь у цій гонці, щоб забезпечити більш екологічну авіацію. З одного боку, незліченна кількість (і все ще враховує) маленьких концепцій електричних повітряних суден з безліччю маленьких гвинтів, розподілених по всьому світу, пропонується стільки ж підприємцями та їхніми стартапами для забезпечення UAM (міської повітряної мобільності).
Враховуючи виклики відсутнього регулювання, не кажучи вже про проблеми з відсутньою інфраструктурою (і до цих пір ще довгий шлях), і до безпечних операцій у високонаселених районах, здається, що UAM - це свіжо вигадана потреба у наданні електрифікованого повітряного транспорту шанс, принаймні в міських масштабах, єдиний, на який можуть бути здатні акумулятори з їхніми поточними обмеженнями. Тим не менше, інвестори вкладають у цей вид стартапів незначну кількість готівки.
З іншого боку, великі виробники літаків та науково-дослідна установа (давно) ініціювали дослідження нових екзотичних конфігурацій транспортних літаків у пошуках більш ефективних (тобто менш вимогливих до пального) літаків.
І в той же час, разом з великими виробниками двигунів, вони намагаються зрозуміти, як інтегрувати нові гібридні рушійні системи в поточні планери, не відмовляючись при цьому від занадто великого обсягу та ваги для корисного навантаження.
ЧИ БУДЕ ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ КОЛИСЬ ЗРОБИТИ АВІАЦІЮ БУДЕ ЗЕЛЕНІШОМ?
Для того, щоб літати ефективніше (і, отже, більш екологічно), вага літака, зрештою, є одним з найважливіших факторів, і його слід зменшувати. З сьогоднішньої точки зору насправді незрозуміло, скільки додаткового обладнання в сучасних концепціях електронного та гібридного рушія, таких як:
- електричні двигуни (переважно із заліза та міді),
- високовольтні ткацькі верстати,
- пристрої, що відводять тепло,
- перетворювачі потужності
- газові генератори для перезарядки акумуляторів у польоті,
- Вага акумуляторів (на кожен кілограм гасу потрібно ~ 11 кг батарейок, щоб генерувати однакову корисну тягу протягом тієї ж тривалості),
- який не розсіюється з виснаженням (протилежне вазі палива)
може зробити електричний літак ефективним взагалі.
Скажімо, ми були на межі вирішення апаратних проблем із вагою та об’ємом, про які ми згадали вище, і отримали збільшення щільності енергії в 13 разів (в даний час ~ 300 Вт / год - потрібно для заміни палива в далекому польоті: ~ 4000 Вт / год. / кг) батарей. Чи могли б ми відразу електрифікувати авіацію?
Наступне питання: де ми б зарядили величезну кількість (мільйони?) Батарей? Сьогодні ми могли б у кращому випадку підключити їх до електромереж, які в основному живляться від викопного та ядерного палива.
А потім, звідки ми взяли б усі мінерали, щоб створити таку кількість батарей та замінити їх у міру їх виснаження (час автономної роботи становить лише кілька років).
Для того, щоб по-справжньому літати зеленим кольором від акумуляторів, слід вирішити ще один набір основних проблем:
- Створіть глобальну інфраструктуру для заряджання батарей від відновлюваних джерел енергії (вітру, сонця, води ...). Спалювання якогось палива на електростанції, виробляють електричну енергію, зберігають її в батареях, а потім заявляють, що від самої батареї це менш ефективний процес, ніж безпосереднє спалювання палива в камері згоряння двигуна.
- Знайдіть спосіб видобувати та обробляти мінерали для акумуляторів у великих масштабах, щоб забезпечити авіацію (і, в тому числі, автомобільну промисловість), настільки ж “чистою нормою викидів”.
- Знайдіть спосіб ефективно переробити будівельні матеріали розряджених батарей. Невдача у цій останній проблемі незабаром створить додаткову глобальну проблему забруднення, таку ж величезну, як і самі пластикові відходи.
Чесно кажучи, ми поки не бачимо нікого, ні уряду, ні шанувальників електрифікації, які б вирішували ці величезні виклики.
Незважаючи на те, що всі ці проблеми можуть бути вирішені одного дня, щоб забезпечити екологічну авіацію, з точки зору сьогоднішнього дня жодне практичне застосування не буде під рукою найближчим часом, і, можливо, враховуючи пропорції багатьох технічних та політичних викликів, воно перемогло не буде протягом наступних п’ятнадцяти-двадцяти років. І якщо це удар для навколишнього середовища, то це і для бізнес-можливостей.
МОЖЛИВОСТЬ ЗЕЛЕНОЇ АВІАЦІЇ ТА ДЛЯ БІЗНЕСУ ІСНУЄ ЗАРАЗ
У цьому поспіху, здається, ніхто не зрозумів, що існує ціла галузь авіації, бізнес-авіація, де зараз є прихована, але величезна можливість літати екологічно, виконуючи, таким чином, наш обов'язок перед рідною планетою і отримувати великі прибутки в в той же час.
Ринок бізнес-авіації є досить вигідним ринком для активних виробників у цьому сегменті.
Це кілька, але дуже хороших прикладів за останні десять років, як ці виробники могли насолоджуватися надзвичайно задовольняючим потоком замовлень з самого початку введення в експлуатацію своїх нових продуктів.
Загалом ринок BJ's був дуже жвавим за останнє десятиліття, і, як очікується, він зросте ще більше в майбутньому, особливо якщо китайські влади нададуть свої повітряні простори приватній авіації.
І останнє, але не менш важливе: якщо негайний ефект пандемії вразив і всю авіабудівну промисловість через ланцюги поставок, реакція багатих людей та корпорацій на цей час COVID полягає в тому, що розглядати приватну авіацію як спосіб уникнути великої людності комерційні літаки та термінали аеропортів.
З іншого боку, цей ринок повністю зайнятий купою компаній, які для репутації бренду та технологій ми могли б назвати Ferrari та Porsche авіації. Вони не залишили ніші ні в одному її сегменті.
Де ж тоді така можливість почати робити авіацію екологічнішою зараз і отримувати з неї прибуток?
СФЕРИ РАДИКАЛЬНИХ ІННОВАЦІЙ
Це може бути дивно, але більшість аеродинамічних та конструктивних елементів сучасного бізнес-літака не зазнали особливих змін з моменту появи першого приватного літака в шістдесятих роках минулого століття. Деякі з найважливіших точок продажу BJ, такі як безперебійний підлогу салону та висота кабіни, керують компонуванням літака таким чином, щоб існувала невід’ємна неефективність (конструктивно та аеродинамічно) такої конструкції.
Ну, уявіть на якусь мить, що ви можете вивести на ринок, повний продуктів, скопійованих на вуглець, що ледве відрізняються один від одного, літак, який своїми елегантними, але футуристичними лініями, здається, з’являється прямо з науково-фантастичного фільму. І уявіть, що цей літак може запропонувати
- покращено до 30 +% питомої дальності польоту (скільки миль пролітає літак на фунт спаленого палива) щодо існуючого літака
- відповідно зменшив викиди CO2
- забезпечити пасажирам більше комфорту та зручності, ніж існуючі конструкції
- створити ділову можливість у сегменті ринку реактивних літаків на 500 + млн дол. / рік
- і бути попередником і для перебудови комерційної авіації
- потенціал для розміщення будь-яких майбутніх силових установок (повністю електричних, гібридних, водневих ...), якщо вони стануть доступними та дійсно ефективнішими, ніж нинішні.
У авіацію DaVinci Aviation ми вирушили з урахуванням цих цілей. Ми з нуля переглянули елементи сучасних конструкцій, і ми переобладнали бізнес-літак до справді 21-го століття, екологічного літака.
Ми вважаємо, що нам вдалося досягти цього процесу, і наші прогнози ефективності, що базуються на наших інженерних роботах, демонструють значну перевагу нашої концепції, встановивши літаки одночасно у двох сегментах ринку (легкі та середні бізнес-літаки).
Ми можемо запропонувати більш екологічний дизайн літака, тобто менший рівень споживання (а отже, і викидів) при рівній або вищій крейсерській швидкості, ніж існуючі літаки у двох вищезазначених сегментах ринку.
У світлі зростаючої екологічної свідомості окремих людей та урядів, екологічний літак означає ширше прийняття широкою громадськістю, сертифікаційними агенціями, політичними лідерами, бізнесменами та корпораціями, що дбають про довкілля.
ШЛЯХ ВПЕРЕД
Ми розробили дизайн на стадії концепції. Концептуальне проектування є загальноприйнятою і фундаментальною практикою кожного великого виробника літаків встановлювати обґрунтованість концепції як з інженерної, так і з точки зору маркетингу, перш ніж переходити до вимогливого етапу попереднього проектування. Цього ми могли досягти власними ресурсами.
Найближчі кроки є фундаментальними, але в той же час не надто фінансовими та вимагають часу: необхідна більш детальна перевірка наших результатів, щоб підтвердити наші прогнози та закріпити концепційний потенціал, наприклад, у спеціальних місіях, таких як авіаційна швидка допомога. Для досягнення цієї мети повинні бути створені віртуальні аеродинамічні та конструктивні моделі літака. Аеродинамічна модель буде працювати у віртуальній (математичній) аеродинамічній трубі, щоб передбачити аеродинамічний опір та інші характеристики стійкості пропонованої конфігурації з більшою точністю. Модель конструктивного компонування надавала б огляд конструктивної доцільності, загальної схеми елементів літальних апаратів, необхідної технології матеріалів та більш точну оцінку порожньої ваги літака. Фінансові зусилля на цьому етапі можуть становити близько 250 тис. Євро.
Якщо припустити, що концепція пройде ретельний розгляд, як ми очікуємо, потрібно було б створити фінансово-технічну машину, компанію, здатну втілити в життя сертифікацію та реалізацію концепції.
Подібний проект складе близько 500 мільйонів доларів у часовому масштабі ~ 6 років, розподілившись приблизно таким чином:
• Попередній проект до PDR - 1.2 року - 70 млн
• Детальний проект до CDR -1.5 року - 90 млн. Дол
• 1 збірка прототипу - 8 мільйонів доларів - потрібно 3
• Розробка (інженерні та льотні випробування) - 2 роки - 180 млн. Доларів
• Сертифікація (інженерні та льотні випробування) та маркетинг - 1.2 роки - 110 млн. Дол
Ці цифри стосуються досвідченого та добре організованого виробника, тобто виробника з попереднім досвідом проектування, побудови, сертифікації та збуту складного літального апарату. Однак такі стартапи, як Boom, Tesla, Blue Origin та SpaceX, є живим доказом того, що великі бачення не ставлять перед собою жодної цілі, якої неможливо досягти.
