Чем отличаются двигатели электромобилей и eVTOL: разница в стоимости, массе и безопасности
Электромобили, будь то легковые автомобили или электрические летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), построены на основе схожих электродвигателей. Однако существуют важные различия, включая стоимость компонентов, массу и резервирование.
Джон Вагнер пять лет проработал старшим директором по разработке аккумуляторных батарей в компании Tesla, прежде чем в 2017 году присоединился к калифорнийской компании Joby Aviation, занимающейся разработкой eVTOL. В интервью IEEE Spectrum он рассказал о различиях в инженерных решениях для автомобилей и самолетов.
Джон Вагнер
Джон Вагнер возглавляет отдел силовых агрегатов и электроники в компании Joby Aviation.
Чем отличаются двигатели eVTOL от автомобильных двигателей?
Джон Вагнер: В целом, в наземном транспорте акцент делается на соотношении стоимости и массы. Готовы ли вы потратить больше на комплектующие, чтобы сэкономить определенное количество массы? Компромиссы заканчиваются на наземном транспортном средстве, и в определенный момент стоимость становится доминирующим фактором, тогда как в авиации компромисс между стоимостью и массой гораздо глубже. Поэтому для определенных решений производители eVTOL готовы потратить больше денег, чтобы добиться либо меньшего веса, либо большей эффективности.
Другое ключевое различие связано с безопасностью. По сути, мы имеем дело с одними и теми же технологиями двигателей для наземного транспорта и авиации, поэтому режимы отказов схожи. Но, конечно, в авиации существует стремление к обеспечению безопасного полета и посадки, и это определяет, что делается при проектировании для предотвращения отказов в случае их возникновения. Во многих случаях в наземном транспорте предотвращением отказа является безопасная остановка на обочине. В авиации же предотвращением является резервирование, поскольку возможности остановиться нет.
Предусмотрена ли система резервирования в электродвигателях?
Вагнер: Как правило, резервирование в системах привода электромобилей не предусмотрено исключительно с целью обеспечения резервирования. Сейчас существуют автомобили с полным приводом — то есть один двигатель спереди, другой сзади — поэтому резервирование обеспечивается в качестве дополнительной функции. Но изначально резервирование не планировалось.
Чем производство eVTOL компанией Joby отличается от производства электромобилей?
Вагнер: Наиболее эффективный способ организации масштабных инженерных работ в зрелой отрасли, такой как автомобилестроение, — это разбить систему на части, которые можно передать на аутсорсинг поставщикам, способным качественно выполнить каждую из них. Недостаток заключается в том, что при разбиении проблемы на три части возникают граничные условия взаимодействия между ними, что всегда приводит к неэффективности. Нам удалось разработать высокоинтегрированные решения, избежав при этом таких производственных издержек.
Есть ли какие-нибудь материалы, которые вас особенно заинтересовали?
Вагнер: Пермендур [сплав кобальта и железа] обычно стоит примерно в 10 раз дороже традиционной автомобильной стали. Это существенная разница, и из-за этой стоимости его часто не используют в наземном транспорте. Он обеспечивает небольшое улучшение характеристик, но достаточное, чтобы представлять интерес для авиации.
Приживутся ли электрические самолеты так же, как наземные электромобили?
Вагнер: Я всегда хотел мыслить прогрессивно в отношении силовых агрегатов. Однако за эти годы я усвоил одну вещь: разработка силовых агрегатов требует изрядной доли терпения. Разработка совершенно нового типа силового агрегата — это масштабное начинание, но я уверен, что авиационная промышленность возьмется за него. Мы, безусловно, занимаемся этим здесь, в Joby, и, я уверен, со временем это расширится.
Данная статья опубликована в печатном номере за май 2026 года под заголовком «Джон Вагнер».
Оцените материал:
