AAM Nation

Возвышает мировую индустрию AAM / UAM / UAS / UAV / Air Taxi eVTOL и летающих автомобилей в будущее!

Группа исследования воздушной мобильности AMRG

Патентный обзор Vertipad от лидера отрасли Dousing The Flame Как Dunk Tank Vertipad от Skyportz решает проблему возгорания аккумуляторов eVTOL - официальный обзор #AMRG

Запатентованное компанией Skyportz решение Vertipad для решения одной из самых серьезных проблем, стоящих перед электрической авиацией, - риска пожара - было оценено Дэвидом Исоном, доктором философии (авиационный проектировщик из Департамента транспорта штата Вашингтон), для исследовательской группы Air Mobility Research Group.

 

 

Дэвид Исон доктор философии 

Авиационный исследователь | Эксперт по продвинутой воздушной мобильности (AAM) и планированию аэропортов | Публикуемый автор и консультант | Эксперт-свидетель (авиационные дела) | Мнения, выраженные здесь, являются моими собственными и не отражают точку зрения WSDOT

 

Соревнования по термальному бегу в Vertiports

По мере приближения к реальности электрических воздушных такси отрасль сталкивается с проблемой пожарной безопасности, не похожей на те, что существуют в традиционной авиации. Пожары литий-ионных батарей, особенно вызванные тепловым разгоном (неконтролируемой цепной реакцией самонагревания внутри элементов батареи), ведут себя таким образом, что не поддаются традиционному пожаротушению. Как только элемент батареи переходит в тепловой режим, он выделяет достаточно тепла, топлива и даже собственного кислорода, чтобы воспламенить соседние элементы, в результате чего пожар становится самоподдерживающимся. Средства пожаротушения, такие как пена или вода, распыляемые снаружи, не могут легко проникнуть в герметичные модули батареи и остановить внутреннюю реакцию. Короче говоря, как только начинается тепловой выброс, его практически невозможно потушить традиционными методами.

Исследователи прямо называют такие пожары “неустранимыми с помощью обычных методов пожаротушения”, и реальные случаи подтверждают это. Например, американское расследование безопасности показало, что аккумуляторные батареи электромобилей (EV) могут воспламеняться многократно, даже через несколько дней после того, как пожарные посчитают, что пожар потушен, из-за остаточной энергии в поврежденных элементах. Один аккумулятор Chevrolet Volt, как известно, снова вспыхнул через три недели после аварии, спустя долгое время после того, как первоначальный пожар считался потушенным. Подобные события подчеркивают, что возгорание литий-ионного аккумулятора - это не обычный пожар, а химическая цепная реакция, которая не поддается тушению.

Вертипорты (наземные объекты, где самолеты eVTOL взлетают, садятся и заряжаются) создают новые условия для решения этой проблемы. В них будут сосредоточены высокоэнергетические аккумуляторные батареи в ограниченных пространствах (например, в зарядных отсеках), часто на вершинах зданий или в городских условиях, где неконтролируемый пожар батареи может стать катастрофой. В недавнем исследовании экспертной группы, проведенном Дэвидом Исоном (2025 г.), в качестве критических рисков при эксплуатации вертипортов были названы распространение тепловой вспышки, задержка обнаружения пожара и ограничения стандартных спринклеров на территории всего объекта. В контексте вертикальных портов пожар батареи - это не только проблема самолета, это проблема инфраструктуры и безопасности всего объекта. Участники дискуссии сошлись во мнении, что необходим многоуровневый подход: раннее обнаружение, целенаправленное тушение, локализация пожара и надежные аварийные протоколы. На практике это означает, что вертипорты должны быть спроектированы с учетом возможности возгорания батареи и оборудованы для быстрого реагирования до того, как небольшая тепловая аномалия перерастет в полноценный ад.

Однако даже при наличии более совершенных средств обнаружения и разнообразных средств подавления (вода, пена, инертный газ и т. д.) эксперты признают, что мы не сможем надежно остановить разрядившуюся батарею, как только она начнет работать. Вместо этого современные передовые методы часто направлены на локализацию и контроль ущерба - или даже на то, чтобы позволить батарее сгореть самой в контролируемых условиях. Пожарные службы по всему миру приняли три стратегии борьбы с пожарами в батареях EV: “Охладить, сжечь или затопить”. Они либо пытаются охладить горящую батарею с помощью большого количества воды, либо дают ей выгореть, защищая окружающее пространство, либо, если это возможно, погружают автомобиль в воду, чтобы потушить огонь и предотвратить его распространение. Каждый подход имеет свои недостатки, но тот факт, что в списке есть “погружение”, подчеркивает ключевой момент: иногда единственный способ действительно потушить пожар в литиевой батарее - это буквально утопить ее.

Skyportz's Immersion Vertipad: “Танк” для eVTOL

Компания Skyportz, австралийский разработчик вертипортов, предлагает смелое решение: встроить резервуар для купания прямо в вертипорт. Запатентованная Skyportz конструкция вертипорта включает в себя скрытую систему погружения в воду под посадочной платформой. В случае перегрева или возгорания батареи eVTOL посадочная платформа может опуститься в яму и наполниться водой, затопив весь самолет. По сути, любой eVTOL, у которого после посадки загорелась батарея, будет быстро погружен в водяную ванну одним нажатием кнопки (или автоматически, если датчики обнаружат тепловой отказ). Эта концепция погружения в воду после посадки призвана охладить каждый элемент аккумуляторной батареи и погасить пламя одним решительным действием, а не бороться с огнем снаружи. Skyportz называет ее единственным реальным способом окончательно потушить пожар в батарее eVTOL и предотвратить его повторное возгорание.

 

Концепт-арт погружной площадки вертипорта Skyportz В экстренной ситуации вся площадка и находящийся на ней eVTOL могут быть опущены в заполненную водой камеру для быстрого охлаждения батареи самолета и тушения любого пожара Image Credit Skyportz

 

Техническое обоснование простое: полное погружение в воду атакует огонь сразу по трем направлениям. Во-первых, вода мгновенно начинает охлаждать аккумуляторную батарею со всех сторон, включая ее внутреннюю часть, снижая температуру элементов ниже критического порога, при котором происходит тепловой разгон. Такой полной тепловой остановки невозможно добиться частичными мерами (например, распылением на поверхность или туманом), поскольку в этом случае сердцевина батарейного блока остается горячей и реагирует. Во-вторых, погружение перекрывает доступ атмосферного кислорода к огню - хотя при возгорании литиевых батарей кислород вырабатывается внутри, лишение внешнего кислорода помогает затушить пламя и сжечь горючие газы. В-третьих, нахождение самолета под водой действует как теплоотвод и система локализации: любое пламенное воспламенение или вспышка, которые могут возникнуть (из-за остаточной энергии в элементах), немедленно охлаждаются и удерживаются внутри бака, а не воспламеняют окружающие конструкции. Одним словом, как только эВТОЛ оказывается под водой, он может гореть сколько угодно - но он больше не может распространять пламя или выбрасывать горячие обломки в окружающее пространство, и он остывает гораздо быстрее, чем на открытом воздухе. Непрерывное погружение в воду в течение длительного периода гарантирует отсутствие “горячих точек”; летательный аппарат извлекается только после того, как батарея стабилизируется и все химические реакции завершатся.

Клем Ньютон-Браун, генеральный директор Skyportz, сформулировал решение так: мы не можем бороться с возгоранием литиевой батареи в воздухе, но если мы знаем, что автомобиль будет находиться на вертипорте в моменты повышенного риска (особенно во время зарядки, когда батареи находятся под напряжением и уязвимы), мы можем спроектировать вертипорт для борьбы с огнем на земле. В отличие от автомобилей, которые могут загореться где угодно, eVTOL будут заряжаться на фиксированных, контролируемых площадках, что дает уникальную возможность предварительно установить систему погружения именно в этих местах. Делая систему пожаротушения частью инфраструктуры (а не перенося ее на борт самолета), Skyportz также избегает увеличения веса и сложности самого eVTOL. Каждый eVTOL, независимо от его конструкции, может использовать при посадке один и тот же стандартизированный резервуар, а не каждый самолет, нуждающийся в бортовом галоновом огнетушителе (который, скорее всего, все равно не сможет остановить возгорание батареи). Эта наземная стратегия привлекает внимание, потому что она переворачивает сценарий: вместо того чтобы задаваться вопросом “Как потушить возгорание лития в самолете?”, Скайпортц задается вопросом “Что, если бы вертипорт сам мог быть огнетушителем?”.

Примечательно, что вертипад Skyportz также содержит последствия. Вода, используемая для погружения, полностью удерживается в яме, а не распыляется по всему периметру, что означает, что любые токсичные стоки от батареи (а они будут, так как горящие батареи выделяют неприятные химические вещества) остаются в контролируемом бассейне. Это предотвращает затопление городских улиц или просачивание загрязненной воды в окружающую среду, что очень важно для городских вертипортов. После инцидента загрязненная вода может быть очищена или утилизирована надлежащим образом. Кроме того, после тушения пожара площадку можно сравнительно быстро осушить и восстановить. Skyportz утверждает, что это позволит возобновить работу вертипорта с минимальным временем простоя. Сравните это с альтернативой: если бы пожар батареи eVTOL просто потух на площадке на крыше, эта площадка (и, вероятно, весь объект) могла бы не работать несколько часов или дней и, возможно, получить структурные повреждения. Действительно, отраслевые наблюдатели отмечают, что в настоящее время “текущая альтернатива” такой системе, как Skyportz, - это, по сути, ожидание, пока батарея сгорит, что вряд ли приемлемо для оживленных операций. Вертипорт не может функционировать, если на одной из его посадочных площадок целый день горит костер или если пожарные заливают площадку десятками тысяч литров воды. Погружение обещает более быстрое, чистое и надежное решение.

Как он выглядит в сравнении с другими методами пожаротушения

Неужели окунание самолета в воду - это лучшее, что мы можем сделать? Звучит драматично, но есть все основания полагать, что полное погружение в воду может быть единственным методом, который действительно остановит возгорание литий-ионной батареи на корню, а не просто сдержит его. Чтобы понять это, важно сравнить погружение с другими стратегиями подавления и обеспечения безопасности, которые рассматриваются для вертипортов и самолетов eVTOL. Эксперты отрасли, в том числе участники консенсусного исследования Ison e-Delphi 2025 года, изучили целый спектр мер: от высокотехнологичных систем обнаружения пожара и спринклерных систем, систем газового затопления, более совершенных конструкций корпусов батарей, бортовых огнетушителей и т. д. У каждой из них есть свои достоинства, но также и критические ограничения, когда речь идет о настоящем тепловом выбросе.

Водные спреи и туманы: Традиционные спринклеры или системы водяного тумана, скорее всего, будут установлены в портах. Вода легкодоступна, относительно недорога и отлично справляется с охлаждением огня. Экспертная группа e-Delphi высоко оценила локализованные системы водяного тумана (часто в паре с инертным газом) как один из наиболее эффективных подходов к тушению пожаров на вертипортах. Идея заключается в том, чтобы направить непосредственно на батарейный отсек eVTOL мелкодисперсный туман, который может быстро поглотить тепло и при этом задушить пламя. Однако водяной туман или спрей оказывает ограниченное воздействие на внутреннюю часть литиевого батарейного блока. Как прямо сказал один эксперт, опрыскивать огонь на батарее - это все равно что “тушить пожар на кухне, поливая водой крышу дома”: охлаждение может замедлить огонь, но не добраться до основной проблемы. Пожарные обнаружили, что даже выливание тысяч галлонов воды на огонь EV часто не может полностью потушить его; вода в основном охлаждает внешнюю поверхность, в то время как внутренние элементы продолжают гореть.

Например, лондонская пожарная бригада сообщила о возгораниях аккумуляторов EV, для ликвидации которых потребовалось порядка 30 000 литров воды (примерно 8000 американских галлонов) - на порядок больше, чем при обычном автомобильном пожаре. Большинство муниципальных систем водоснабжения и резервуаров на месте просто не рассчитаны на такой объем. Спринклер vertiport может замедлить распространение огня в аккумуляторе, но без погружения в воду вы можете оказаться в ситуации, когда будете бороться с одним и тем же упорным огнем часами, расходуя огромные запасы воды и не гарантируя его полного тушения.

Газовое подавление: Другой подход - заполнение помещения инертным газом (например, азотом или аргоном) или аэрозольными средствами подавления, чтобы лишить огонь кислорода. Такие системы используются во многих грузовых отсеках самолетов и серверных комнатах. Теоретически в портах может быть установлено хранилище или корпус, который заполняется CO₂ или чистым газом, когда датчики обнаруживают возгорание батареи. Участники исследования e-Delphi отдали предпочтение гибридным системам, сочетающим водяной туман и газ для борьбы с огнем с разных сторон. Однако полагаться только на газ при пожаре литиевых батарей проблематично. Во-первых, как уже говорилось, литий вырабатывает свой собственный кислород в результате химических реакций, поэтому даже в условиях недостатка кислорода батарея может продолжать гореть изнутри. Во-вторых, открытые вертикальные площадки не являются герметичными камерами - любой выпущенный вами газ может рассеяться слишком быстро, чтобы быть эффективным, особенно на открытом воздухе или на крыше с вентиляцией. И в-третьих, газ не охлаждает батарею; он может погасить видимое пламя, но без охлаждения тепловая вспышка может продолжать генерировать тепло и снова разгореться, как только вернется воздух.

Эксперты, участвовавшие в дискуссии e-Delphi, неоднозначно оценили газовые датчики и системы для вертипортов, сославшись на опасения по поводу надежности и сложности обслуживания такого оборудования. На практике инертный газ может быть полезным компонентом системы пожаротушения (например, заполнение аргоном закрытого зарядного шкафа, чтобы отсрочить пожар), но сам по себе он не является лекарством - особенно в случае возгорания большой самоокисляющейся батареи.

Бортовые огнетушители или пожарные дроны: Могут ли eVTOL иметь собственную систему пожаротушения или использовать беспилотники для тушения пожара в батарее сверху? Такие идеи уже выдвигались. Бортовой огнетушитель (например, галон или сухая химия) может справиться с небольшими возгораниями в салоне или электронике. Но для пожара в аккумуляторной батарее любой встроенный в самолет огнетушитель столкнется с проблемами веса и эффективности. Огнетушащее вещество может даже не попасть внутрь герметичного модуля батареи, а выделение места/веса для массивного пожарного баллона напрямую противоречит конструкции eVTOL, чувствительной к весу.

Философия Skyportz явно избегает этого, утверждая, что в вертипорте можно разместить тяжелое оборудование для тушения, так что самолету это не нужно. Что касается пожарных беспилотников, то они могут однажды помочь, сбросив воду или тушащее вещество на горящий eVTOL, находящийся в труднодоступном месте, но они не решают проблему внутреннего охлаждения в корне. Короче говоря, никакие бортовые или воздушные устройства не могут сравниться с простым погружением в воду - это разница между попыткой распылить воду на проблему и полным ее погружением в воду.

Традиционное пожаротушение после приземления: Возможно, самым простым планом (и, по сути, планом по умолчанию, если нет специальной системы) является использование человеческих пожарных со шлангами и огнетушителями, когда eVTOL приземляется в бедственном положении. Но здесь все зависит от времени. Если батарея находится в состоянии полного теплового разгона, каждая секунда на счету - пожар может разрастаться так быстро, что к моменту прибытия пожарных и применения шлангов может быть уже слишком поздно, чтобы предотвратить серьезные повреждения. Эксперты e-Delphi подчеркнули необходимость автоматической, немедленной активации системы пожаротушения для вертипортов - по сути, не нужно ждать человека со шлангом. Традиционные средства пожаротушения также часто слишком медленны и ограничены в объеме воды для таких интенсивных пожаров. В качестве примера можно привести несколько громких пожаров, связанных с EV, которые продолжали разгораться, несмотря на усилия пожарных, пока эти автомобили в конце концов не оказались под водой или полностью не сгорели.

Кроме того, допускать “самовозгорание” батареи на вертипорте нежелательно не только из-за времени простоя, но и из-за риска повреждения конструкции и токсичного дыма в населенных пунктах. Именно поэтому в проектах вертипортов (например, в инженерном документе FAA 105A) все чаще упоминаются встроенные средства пожаротушения и изоляции - вы же не хотите импровизировать, когда на вашей крыше находится горящий самолет.

Контейнеры для батарей и тепловые барьеры: Еще один способ - сделать саму батарею более устойчивой к пожарам с помощью конструкции. Это включает в себя такие вещи, как модульные корпуса батарей с огнестойкими стенками, интумесцентные (огнестойкие) материалы между элементами и выпускные отверстия под давлением, которые безопасно отводят горячий газ. Группа экспертов e-Delphi пришла к твердому соглашению о необходимости стандартизированных огнестойких корпусов для батарей в eVTOL - по сути, батареи должны быть построены так, чтобы максимально сдерживать пожар внутри. Такие конструктивные особенности действительно могут замедлить или ограничить распространение теплового выброса. Например, прочный корпус может удержать пожар в батарее в пределах этой батареи, не позволяя ему немедленно распространиться на другие части самолета или близлежащее оборудование. Однако сдерживание - это не тушение.

Батарейный ящик может на некоторое время задержать пламя, но энергия внутри все равно должна куда-то уходить. Если коробка действительно герметична и прочна, она может действовать как духовка - в ней может возникнуть чрезвычайно высокое давление и температура, что может привести к взрыву или резкому разрыву, если не обеспечить надлежащий отвод воздуха. Чаще всего решения по локализации связаны с выигрышем времени: они задерживают распространение, чтобы дать пассажирам время эвакуироваться или позволить самолету приземлиться. В контексте вертикальных портов укрепленный зарядный шкаф или хранилище могут предотвратить распространение пожара на соседние автомобили или сооружения. Исследование e-Delphi действительно выделило модульные блоки локализации с самогерметизирующимися барьерами в качестве важнейшего компонента безопасности вертикальных портов. Но после изоляции остается горящая батарея, с которой необходимо бороться. Именно здесь система погружения может дополнить систему локализации: локализация позволяет выиграть несколько критических минут безопасности, а затем погружной резервуар завершает работу, фактически потушив огонь.

Системы охлаждения и терморегулирования: Помимо активного пожаротушения, что можно сказать о профилактических мерах, таких как системы охлаждения? Некоторые конструкции eVTOL включают активное охлаждение батарей (например, контуры с жидким теплоносителем) для регулирования температуры во время полета и зарядки. Можно ли их усилить, чтобы остановить тепловой разгон? Теоретически, надежная система терморегулирования батареи может предотвратить многие проблемы, не позволяя элементам достигать точки выхода из строя при нормальной работе. Однако как только элемент выходит из строя (например, из-за внутреннего повреждения или короткого замыкания), выделение тепла часто перекрывает все встроенные системы охлаждения. В настоящее время ведутся исследования таких технологий, как погружное охлаждение батарей (BIC) - по сути, купание батарей в непроводящей охлаждающей жидкости в качестве превентивной меры.

Эксперты, участвовавшие в дискуссии e-Delphi, отнеслись к этому неоднозначно: они признали, что погружное охлаждение очень эффективно для снижения температуры батарей, но отметили, что его “высокие эксплуатационные расходы и требования к обслуживанию” затрудняют его внедрение в масштабе. Другими словами, постоянно держать каждую батарею погруженной в охлаждающую жидкость - дорого и сложно (к тому же это увеличивает вес самолета, если он находится на борту). Таким образом, даже при хорошей терморегуляции вертипорту все равно нужен запасной вариант на случай, если что-то пойдет не так. Вот тут-то и вступает в игру концепция Skyportz, которая по сути является погружным охлаждением только в экстренных случаях: вы не таскаете с собой вес охлаждающей жидкости в каждом полете, но у вас есть возможность обливания на земле, когда это необходимо.

Подводя итог сравнению, можно сказать, что большинство традиционных и высокотехнологичных методов тушения могут замедлить или сдержать возгорание литиевой батареи, но лишь немногие из них способны полностью остановить реакцию теплового разгона. Водяной туман охлаждает, но не достигает ядра. Инертный газ гасит пламя, но не охлаждает. Противопожарные одеяла или кожухи сдерживают огонь, но позволяют ему гореть внутри. Бортовые огнетушители увеличивают вес и мало что могут сделать против адского пламени в батарее. Даже гибридные подходы, которые эксперты настоятельно рекомендуют для обеспечения общей безопасности, часто направлены на сдерживание и контроль, а не на тушение аварийной ситуации. Полное погружение в воду оказывается уникально эффективным, поскольку решает обе основные задачи: быстро охлаждает батареи и полностью подавляет огонь. В обзоре исследований 2020 года отмечается, что погружение горящей литий-ионной батареи в воду было единственным методом, который полностью остановил горение и предотвратил повторное возгорание в ходе испытаний. Хотя другие меры не следует отвергать - более того, идеальный вертипорт будет использовать многие из них в тандеме, - погружение в воду является наиболее близким к “серебряной пуле” для худшего случая возгорания батареи.

Целесообразность, компромиссы и путь к сертификации

Если погружение eVTOL в воду так эффективно, почему все вертипорты еще не планируют это делать? Ответ кроется в целесообразности и компромиссах. Создание системы погружения вертипорта - задача не из легких. Она требует значительных инженерных решений: прочной платформы, способной поднять и опустить самолет, водонепроницаемой ямы или резервуара, водопровода для быстрого залива и слива тысяч литров воды, а также датчиков и автоматики для обеспечения правильной работы в аварийных условиях. Стоимость будет иметь значение - такая установка, несомненно, дороже, чем простая вертолетная площадка с несколькими разбрызгивателями. Кроме того, необходимо техническое обслуживание: любое хранилище воды требует антикоррозийных мер и, возможно, очистки воды для предотвращения роста микроорганизмов, если вода простаивает.

После активации загрязненную воду придется утилизировать или фильтровать, что может быть дорогостоящим (стоки от батарей содержат опасные химические вещества). Кроме того, нетривиальна сложность логистики. Например, для вертипортов, расположенных в холодном климате, система должна быть спроектирована таким образом, чтобы вода не замерзала в режиме ожидания. Для вертикальных портов, расположенных на крыше, конструкция должна выдерживать вес воды и самолета (вода тяжелая - 1 кубический метр составляет 1 000 кг). Эти проблемы означают, что погружные решения должны быть очень тщательно интегрированы в проекты вертикальных портов и, скорее всего, появятся в первую очередь в крупных, хорошо финансируемых объектах (таких как крупные городские узлы или вертикальные порты в аэропортах).

                                         

В эксплуатационном плане есть вопросы, которые необходимо решить. Как обеспечить точное попадание eVTOL на погружную площадку при обнаружении пожарной опасности? (По замыслу Skyportz, при заходе на посадку для зарядки или аварийной посадки eVTOL всегда должен приземляться на площадку с возможностью погружения, а автоматика может направить сбитый аппарат на эту площадку). А что, если в середине полета начнется пожар? - В этом случае приоритетом является немедленная посадка в ближайшем вертипорте или безопасной посадочной зоне. Очевидно, что пожар в полете остается кошмарным сценарием: никакие вертипорты не помогут, если самолет не сможет вовремя добраться до земли. Вот почему профилактические меры и раннее обнаружение по-прежнему имеют первостепенное значение - мы хотим поймать проблемы с батареей до того, как они выльются в пламя.

Эксперты e-Delphi решительно поддержали идею мониторинга батарей с помощью ИИ и мультисенсорных систем обнаружения (тепловизоры, газовые детекторы паров электролита и т. д.), чтобы обнаружить отказ батареи на ранней стадии и, возможно, совершить предупредительную посадку. В идеальном мире eVTOL мог бы получать автоматическое предупреждение о том, что элемент батареи выходит из строя или перегревается, и перенаправляться на ближайшую площадку в стиле Skyportz до того, как он действительно воспламенится. Сочетание интеллектуального обнаружения и доступной погружной площадки может стать решающим фактором между отсутствием события и серьезным пожаром. Это взаимодействие станет важной частью оперативного протокола: пилотам, операторам вертипортов и аварийным службам потребуются четкие процедуры для направления самолета к погружной площадке в случае появления предупреждающего знака.

Нормативные и сертификационные требования к подобным системам развиваются. Авиационные регуляторы (FAA в США, EASA в Европе и т. д.) работают над стандартами безопасности eVTOL и вертипортов, и риск возгорания батарей является одной из центральных тем. Уже сейчас в проекте правил EASA для городской инфраструктуры воздушной мобильности (2024 г.) содержится намек на то, что вертипорты могут быть обязаны иметь на месте установки средства локализации или подавления возгорания литий-ионных батарей. Регуляторы, вероятно, спросят: может ли вертипорт продемонстрировать, что он может локализовать наихудший случай возгорания батареи, не подвергая опасности людей и имущество? Если используется система погружения, вопросы будут включать: надежно ли она срабатывает? Как быстро она может погрузить самолет? Есть ли у нее резервное питание (в случае пожара, когда электричество отключается, система все равно должна работать)? Как обеспечить, чтобы частично поврежденный самолет или самолет, приземлившийся не по правилам, не заклинил механизм? Все эти параметры подлежат сертификации.

Компания Skyportz сообщила, что ее дизайн разрабатывается с участием инженеров и, вероятно, будет подвергнут всесторонним испытаниям (они даже продемонстрировали демонстрационный образец на Парижском авиасалоне, чтобы помочь регулирующим органам представить его). С точки зрения сертификации преимущество наземной системы заключается в том, что она может быть сертифицирована как часть инфраструктуры вертикального порта - она не обязательно усложняет сертификацию самолета. Более того, если такая система станет стандартом, производители самолетов смогут полагаться на наземную инфраструктуру для смягчения последствий пожара, что потенциально облегчит некоторые ограничения при проектировании самолетов (например, возможно, им не понадобятся такие тяжелые огнестойкие корпуса на борту, если предполагается, что будет доступна погружная площадка). Однако это зависит от повсеместного распространения и оснащения вертипортов - ситуация "курица с яйцом" для раннего развертывания eVTOL.

Мы также должны взвесить компромиссы, связанные с безопасностью. Погружение eVTOL в воду создает некоторые новые риски - в первую очередь электробезопасность (вода и высоковольтные батареи могут быть опасной смесью, если не соблюдать осторожность). Система должна гарантировать, что к моменту взаимодействия персонала с погруженным в воду транспортным средством не возникнет опасности поражения электрическим током. Как правило, после погружения и охлаждения батареи высоковольтная система отключается контролируемым образом, но для этого, скорее всего, потребуется подождать и проконтролировать ситуацию. Кроме того, извлечение самолета, погруженного в воду, будет непростой задачей. Он может быть фактически полностью потерян (испорчена электроника и т. д.), но это небольшая цена за предотвращение распространения пожара. Затраты и выгоды - это главный компромисс: строительство и обслуживание площадки Skyportz обойдется дороже, чем базовая площадка плюс несколько огнетушителей.

И все же подумайте о стоимости одного неконтролируемого пожара в вертипорте: он может повредить многомиллионные самолеты, остановить работу хаба на несколько дней и, что хуже всего, привести к травмам или еще более серьезным последствиям. С точки зрения инвестиций в безопасность, система погружения сродни спринклерной системе в здании - это первоначальные затраты, которые, как надеются, никогда не пригодятся, но которые могут предотвратить катастрофу. По мере расширения масштабов вертипортов (представьте себе станцию “воздушного такси” с десятками перемещений в день) экономика начинает склоняться в пользу того, что минимизирует время простоя и максимизирует безопасность. Пожар, остановивший работу, может привести к огромным потерям в доходах и общественном доверии. Позволяя потушить пожар, скажем, за 5-10 минут с помощью погружения, в то время как обычные средства могут занять несколько часов, система может буквально окупить себя, сохраняя непрерывность работы в случае инцидентов.

Эксперты e-Delphi пришли к консенсусу в отношении такого многостороннего анализа затрат и выгод. Они выступают за сбалансированную интеграцию пассивных мер (например, улучшение конструкции батарей) и активных мер (например, систем подавления), отмечая, что передовые решения должны взвешиваться с практическими соображениями, такими как стоимость и обслуживание. Другими словами, идеальным вариантом с точки зрения безопасности может стать установка погружной площадки у каждого порта, но это должно быть оправдано с финансовой и логистической точек зрения. Один из возможных путей заключается в том, что системы погружения могут быть установлены в первую очередь в ключевых вертипортах - например, на крышах в плотных городских центрах, где пожар будет наиболее опасен, или в вертипортах с высокой интенсивностью движения. В местах с меньшим трафиком “вертикальные остановки” могут больше полагаться на локализацию и хороший план действий в чрезвычайных ситуациях (возможно, передвижной резервуар с водой, который можно привезти, и т. д.). Со временем, если технология докажет свою эффективность, стандарты могут сделать ее базовым требованием.

Вердикт: Необходимое решение для новой эры полетов

Возгорания литий-ионных аккумуляторов представляют собой новый вид угрозы для авиации - угрозы, с которой не справляется наша современная система пожаротушения. Развивающаяся отрасль eVTOL не может просто заимствовать традиционные решения (такие как бортовые галоновые огнетушители или пеногенераторы в аэропортах) и рассчитывать на успех в борьбе с тепловым разгоном. Мы должны внедрять инновации в наземную инфраструктуру. Система погружения после посадки Skyportz - это инновационный и смелый ответ: она берет самый грубый и эффективный метод - утопление огня - и делает его встроенной функцией вертипорта. Тем самым она предлагает нечто чрезвычайно ценное: уверенность. Вместо того чтобы пытаться контролировать огонь в батарее, полное погружение обещает решительно покончить с огнем. Оно напрямую устраняет основную техническую причину, по которой эти пожары так упорны (неконтролируемый нагрев внутри элементов), массово гася этот нагрев. Оно обеспечивает немедленное подавление в источнике энергии, чего не может гарантировать ни ручное пожаротушение, ни локальное спринклерное орошение.

Of course, no single solution is a panacea. Immersion pads will work best in tandem with the broader safety net: intelligent monitoring to detect issues early, robust battery packaging to delay and contain fires, and well-trained emergency response protocols as backup. The vision that emerged from the e-Delphi expert panel is very much in line with this: a “multi-layered approach” where detection, suppression, containment, and emergency training all interlock to mitigate battery fire risks. Skyportz’s system fits into this vision as the heavy artillery in the suppression layer – arguably the layer that was missing a truly effective tool. Without immersion, the “suppression” layer at a vertiport might only contain or control a fire, not extinguish it, leaving the final outcome to chance or time. With immersion, vertiports gain a method to finish the job and extinguish the fire completely on-site.

For stakeholders in Advanced Air Mobility, the prospect of immersion-based fire suppression raises important considerations. Public perception is one: air taxi services must convince the public (and regulators) that they are safe. Demonstrating that you can handle a battery fire swiftly and definitively – even one as dramatic as dunking an aircraft in a tank – could bolster confidence, much like seeing a sprinkler system quell a fire in a building. It shows preparedness for worst-case scenarios. There’s also an operational resilience angle: a network of vertiports equipped with such systems could isolate and resolve incidents without cascading delays across the whole network.

On the flip side, there’s a need to ensure cross-compatibility and standards. If different vertiport operators pursue different suppression strategies, aircraft operators will have to adapt to varying safety equipment. This is where early moves by companies like Skyportz to offer their design (even licensing it freely in some cases to gain adoption) could set a de facto standard. Regulatory bodies are actively working on vertiport guidelines, and we may soon see requirements or recommendations for capabilities that essentially endorse what Skyportz is doing (for example, a rule that vertiports must be able to “fully contain and extinguish a high-energy battery fire on the pad”).

In conclusion, total immersion stands out as a uniquely powerful tool in the vertiport fire safety arsenal – perhaps the tool for truly halting lithium-ion thermal runaway in its tracks. Yes, it comes with costs and engineering hurdles, but the alternative is to accept that a vertiport battery fire would be an uncontrollable, burn-and-wait affair. For an industry premised on advanced technology and safety, that’s not an acceptable outcome. By investing in solutions like the Skyportz vertipad design, AAM stakeholders are effectively choosing to confront the thermal runaway problem head-on, using the one surefire way to cool the beast. As one fire safety study put it, once a battery fire is in full runaway, responders shift from trying to extinguish to focusing on containment – but Skyportz wants to give us a way to do both: contain and extinguish. It’s a formidable approach to a formidable problem. In the coming years, as eVTOLs begin commercial operations, we will likely see this and similar concepts put to the test. If they succeed, the phrase “dunking an air taxi” might just enter the lexicon of modern firefighting. And if that’s what it takes to make electric aviation safe, it’s a dunk we should be willing to take.

 

...заметки из SP,

Brought to you by #AMRG
&
Clem Newton-Brown

CEO and founder

Skyportz

Об авторе

аватар автора
EVHNews
Электрогибридные автомобильные, авиационные, морские технологии и будущие инновационные электрогибридные VTOL аэрокосмические технологии Новости по всему миру! EVHNews.com является специализированной глобальной цифровой технологической платформой для EVVTOL - глобальной выставки EV / Hybrid Automotive, E-Aviation, E-VTOL, E-Marine Future Technology Industry Show & Expo Event Organization, где крупнейшие мировые бренды EV и E-VTOL инвестируют в будущее транспорта. EV H News стремится к электромобилей и EV-гибридных автомобилей, E-авиации E-VTOL-UAV E-Marine, промышленности, в том числе электронной мобильности e-semi и e-truck. Эта цифровая платформа будет включать в себя обзоры и ресурсы от мировых лидеров отрасли, многие с акцентом на чистые голубые технологии и альтернативные виды топлива, где это применимо. Новостная платформа EVH предназначена для всех, чтобы иметь доступ к инструментам и информации, доступной для будущего для прорывных электронных технологий электронного автотранспорта, электронной авиации, электронного морского транспорта, электронного мотоцикла, электронного полуприцепа и электронного грузовика, электронного автоспорта. О компании EVVTOL - EVVTOL - новая корпорация, брендирующая себя как наиболее влиятельная глобальная выставка технологий будущего, стратегически позиционирующая себя для успешного содействия клиентам транспортной индустрии EV и VTOL в удовлетворении их потребностей! - Целью EVVTOL является демонстрация индустрии EV и VTOL и представление основных производителей транспортных средств и компонентов EV и VTOL в мире электронных технологий путем демонстрации и показа передовых технологий EV и E-VTOL. - Миссия EVVTOL заключается в проведении многочисленных технологических выставок и экспозиций, включая влиятельные бизнес-саммиты высокого уровня, основанные на двух темах: деловое взаимодействие с ключевыми производителями, работающими в индустрии EV & E mobility, информационные технологии энергетических транспортных средств и инфраструктура зарядки. Эти мероприятия предоставляют прекрасную возможность узнать и обсудить последние достижения в области транспортных технологий в индустрии EV& VTOL, а также проблемы, связанные с использованием энергии аккумуляторов, которые все еще остаются актуальными. (evvtol.org) 877-4EV-VTOL (877-438-8865)

Подпишитесь на нашу рассылку

Больше на AAM Nation

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше