Airbus: как сделать голубое небо «зеленым»

Автор: Джеймс Нертон, журналист-фрилансер

Airbus, одна из крупнейших авиастроительных компаний в мире, развивает целый ряд инициатив, направленных на борьбу с изменением климата. Они принесут пользу не только авиации, но и другим отраслям.

Борьба с изменением климата стала одним из приоритетов для авиационной промышленности по всему миру. Согласно оценкам, на сегодняшний день авиация является источником 3% выбросов углекислого газа (CO₂). Однако с учетом того, что, по прогнозам, объем авиаперевозок в ближайшие 15–20 лет увеличится вдвое, уже сейчас необходимо принимать меры, чтобы сделать воздушный транспорт более экологичным.

Для авиационной отрасли характерна значительная сложность, так как в ней действует множество частных и государственных субъектов, включая коммерческие авиакомпании, компании — операторы частных самолетов и государственные агентства, а также производителей и поставщиков самолетов, двигателей, запасных частей и сопутствующей инфраструктуры.

Система интеллектуальной собственности способствует развитию инноваций и разработке новых технологий: во-первых, путем обеспечения охраны инвестиций в экологичные инновации, например через патенты, благодаря которым изобретатели получают исключительные права, а во-вторых — путем содействия распространению технологических активов через лицензирование, публикацию патентов, совместные НИОКР и другие формы сотрудничества.

Карстен Шпренгер, ведущий советник по правовым вопросам Airbus

Это значит, что лицензирование и передача технологий играют важную роль в обеспечении того, чтобы все участники отрасли получали преимущества инноваций, ориентированных на борьбу с изменением климата. Многие подобные инновации находят применение за пределами авиации. Благодаря правам интеллектуальной собственности (ИС) их можно лицензировать компаниям из совершенно других областей.

Airbus, как крупнейший в мире производитель гражданских и военных самолетов, является лидером своей отрасли в том, что касается разработки и коммерциализации новых технологий, способствующих достижению экологических целей. На своем сайте компания заявляет: «Будущее за электрическими, автономными и безотходными самолетами. Компания Airbus уверена, что инновации могут помочь сделать мир более экологичным. Использование нестандартного подхода к вызовам сегодняшнего дня поможет нам построить экологически устойчивую авиацию будущего».

В последних моделях самолетов компании уже удалось добиться успехов в снижении уровня шума и выбросов. Например, у самолета A350 XWB расход топлива и объем выбросов CO₂ на 25% меньше, чем у предыдущих поколений. Модель A330neo также обеспечивает 25-процентное преимущество в плане расхода топлива по сравнению с предыдущими самолетами того же класса.

Airbus использует новые технологии и создает будущее авиации. Проводя испытания революционных конфигураций самолетов, Airbus оценивает их потенциал с точки зрения жизнеспособности в будущем.

Жан-Брис Дюмон, исполнительный вице-президент по инжинирингу Airbus

Если говорить о будущем, то Airbus инвестирует в исследования и разработки (НИОКР) в различных областях, в том числе в создание более экологичных технологий (включая электроэнергетические), материалов и решений. Результаты могут полностью изменить авиационную отрасль. На Сингапурском авиасалоне, состоявшемся в феврале 2020 г., компания показала уменьшенную демонстрационную модель (2 м длиной и 3,2 м шириной) самолета MAVERIC («Модель самолета для проверки и экспериментирования надежных инновационных средств управления», Model Aircraft for Validation and Experimentation of Robust Innovative Controls). Этот самолет со смешанным крылом позволяет снизить выбросы углерода на 20% по сравнению с узкофюзеляжными самолетами. Представляя MAVERIC, Жан-Брис Дюмон, исполнительный вице-президент по инжинирингу, отметил: «Airbus использует новые технологии и создает будущее авиации. Проводя испытания революционных конфигураций самолетов, Airbus оценивает их потенциал с точки зрения жизнеспособности в будущем». Он добавил: «Нам нужны эти революционные технологии, чтобы справиться с экологическими проблемами. Это следующее поколение самолетов; мы изучаем его возможности». По мнению Дюмона, MAVERIC может «способствовать внесению изменений в архитектуру самолетов, что поможет сделать будущее авиационной отрасли экологичным».

Как сделать авиацию экологически устойчивой

В соответствии с обязательствами, сформулированными на Конференции ООН по изменению климата в 2015 г. (Парижское соглашение), Инициативная группа по воздушному транспорту (ATAG) — независимый отраслевой орган, занимающийся вопросами экологически устойчивого роста, — поставила три цели в области охраны окружающей среды. Первая цель: повышать топливную эффективность глобального парка воздушных судов на 1,5% в год в период 2009–2020 гг. Эта цель уже достигнута, так как за этот срок удалось обеспечить снижение объема выбросов CO₂ более чем на 2%. Вторая цель: начиная с 2020 г., ограничить объем чистых выбросов CO₂ с помощью мер компенсации выбросов углерода. И третья цель: к 2050 г. обеспечить снижение объема выбросов CO₂ вдвое по сравнению с 2005 г.

В основе этих целей лежат пять ключевых направлений действий в области климата: технологические инновации; оперативные улучшения; повышение эффективности инфраструктуры; обеспечение устойчивости авиационного топлива и применение рыночных мер для компенсации роста CO₂.

С точки зрения достижения этих целей права ИС играют важную роль, особенно в плане содействия разработке новых технологий, которые могут сделать авиацию более эффективной, и изучения возможностей использования альтернативных видов топлива. Как отмечает ведущий советник по правовым вопросам Airbus Карстен Шпренгер: «Система интеллектуальной собственности способствует развитию инноваций и разработке новых технологий: во-первых, путем обеспечения охраны инвестиций в экологичные инновации, например через патенты, благодаря которым изобретатели получают исключительные права, а во-вторых — путем содействия распространению технологических активов через лицензирование, публикацию патентов, совместные НИОКР и другие формы сотрудничества».

«По мнению Airbus, действующая система ИС хорошо подготовлена для стимулирования "зеленых" инноваций. Она позволяет адаптировать стратегии в области ИС к задачам достижения экологических/"зеленых" целей», — отмечает Шпренгер. Также, по его словам, права ИС важны с точки зрения предоставления доступа к инновациям в разных отраслях: «Это особенно актуально для экологически устойчивых технологий, так как права ИС обеспечивают доступ к ним в самых разных секторах и отраслях по всему миру».

Направления инновационной деятельности

Airbus — это высоко инновационная компания. Ежегодно она тратит на НИОКР около 2 млрд евро. В 2019 г. объем ее самофинансируемых инвестиций в НИОКР составил 3,4 млрд евро, а число ученых и исследователей по всему миру превысило 1000 человек. В общей сложности компании принадлежит около 37 тыс. патентов на широкий спектр технологий. «Многие технические разработки Airbus в области "зеленых" технологий охраняются патентами», — отмечает Шпренгер.

В настоящее время сфера интересов компании включает следующие направления:

Экологичное авиационное топливо (SAF). Airbus изучает возможности для применения вместо керосина синтетического топлива, произведенного с использованием возобновляемой энергии. Такое топливо можно производить из переработанных материалов, таких как использованное масло для жарки, а также из сельскохозяйственных или муниципальных отходов. При этом его применение может снизить объем выбросов CO₂ на 80%. С 2016 г. компания осуществляет перегоночные полеты на SAF в Тулузу (Франция), Мобил (США) и Гамбург (Германия). В сентябре 2018 г. компания Airbus стала первым в отрасли членом Совета по водородным технологиям. В декабре 2019 г. компания начала внедрять SAF для обеспечения своих потребностей в промышленной транспортировке.

Электрические и гибридно-электрические системы. Airbus занимается разработкой этих систем с 2010 г., а в 2017 г. компания совместно с Rolls-Royce представила гибридно-электрический демонстрационный аппарат E-Fan X. Его первый полет должен состояться в 2021 г. Также Airbus разрабатывает прототип под названием Vahana, который работает по принципу вертикального взлета и посадки. Это полностью электрический одноместный аппарат с поворотным крылом. На настоящий момент он совершил уже 80 испытательных полетов. Еще один прототип называется CityAirbus. Это полностью электрический четырехместный мультикоптер, первый взлет которого состоялся в мае 2019 г. Возможно, это автономное летающее такси будущего? В 2018 г. разработанный Airbus высотный псевдоспутник Zephyr, работающий на солнечной энергии, установил рекорд по времени непрерывного полета. Эта модель может произвести революционные изменения в том, как решаются оборонные, гуманитарные и экологические задачи по всему миру.

Новые экологичные материалы. Airbus изучает возможности широкого спектра материалов, включая легкие и функциональные композиты, такие как пластик, армированный углеродным волокном, (CFRP). Этот материал обладает большей усталостной и коррозийной стойкостью, а, следовательно, и большей эксплуатационной долговечностью, чем традиционные металлические материалы, а также имеет выдающиеся характеристики в плане экономии веса и расхода топлива. Кроме того, компания изучает возможности биологических материалов, таких как паутинный шелк, который отличается удивительной легкостью, большей прочностью, чем сталь, и большей выносливостью, чем кевлар. Использование этого материала может кардинально изменить проектирование самолетов. Также компания экспериментирует с новыми видами покрытий и сверхжаропрочными материалами и видами керамики. Такие новые покрытия и материалы, например покрытие на основе никеля и карбида вольфрама или новые металлические сплавы, могут использоваться на ключевых частях самолета (например, на компонентах крыла и лопатках турбины), обеспечивая более высокую эффективность и заменяя неэкологичные материалы.

Сотрудничество с партнерами

Airbus не только ведет обширную внутреннюю исследовательскую работу, но и сотрудничает с различными организациями посредством создания научно-технологических партнерств, которые, по мнению компании, способствуют ускорению и распространению инноваций. К числу таких партнерств относятся:

Программа «Чистое небо» (Clean Sky Programme). Это европейская инициатива по стимулированию авиационных исследований и инноваций, направленных на повышение экологичности воздушного транспорта и укрепление конкурентоспособности европейской авиационной отрасли. Цель этой программы заключается в содействии развитию технологий, обеспечивающих сокращение уровня шума, объем выбросов CO₂ и парниковых газов. Компания Airbus, как один из крупнейших участников этой программы, является лидером в области разработки ряда новейших технологий, призванных помочь в достижении поставленных экологических целей.

UltraFan — это двигатель, разрабатываемый совместно с Rolls-Royce. Он обеспечивает 25-процентное повышение эффективности расхода топлива по сравнению с первым поколением двигателей Rolls-Royce Trent. Airbus и Rolls-Royce работают над интеграцией прототипа UltraFan в целях проведения летных испытаний (этот проект частично финансируется через программу Clean Sky), с тем чтобы в будущем устанавливать этот двигатель на воздушных судах.

BLADE («Перспективный ламинарный авиационный демонстратор в Европе», Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe). В рамках этого проекта Airbus руководит группой из 20 партнеров. Программа BLADE предполагает изменение формы, материалов и поверхности крыла в целях трансформации авиационной отрасли и снижения сопротивления воздуха на 50%. Этот проект является частью программы Clean Sky.

Крыло будущего (Wing of Tomorrow). Это крупнейшая исследовательская программа Airbus в мире. Она является результатом общеотраслевого партнерства, направленного на создание революционной структурной и системной архитектуры крыла из углеродного материала. Цель проекта заключается в том, чтобы сымитировать технику полета альбатроса, легендарной морской птицы, которая, как никакая другая птица, может парить сотни километров без взмахов крыльями. Затем на этой основе предполагается разработать более легкое и эффективное с точки зрения расхода топлива воздушное судно.

MOZAIC. Вместе с шестью другими авиакомпаниями (Lufthansa, China Airlines, Air France, Iberia, Cathay Pacific и Air Namibia) Airbus принимает участие в программе измерения озонового слоя. Для этого используются семь широкофюзеляжных самолетов, оснащенных измерительными приборами, которые позволяют собирать данные о концентрации в воздухе озона, водяных паров и монооксида углерода.

Airbus использует свои патенты и другие права ИС в рамках сотрудничества с партнерами. Карстен Шпренгер отмечает: «В области работы над электрическим двигателем Airbus использует права ИС в контексте взаимодействия с партнерами по НИОКР, чтобы создавать взаимодополняющие сферы применения. Например, права пользования могут предоставляться Airbus для применения в сфере воздушного транспорта и одному из партнеров для применения в сфере наземного транспорта. Это поддерживает те существенные инвестиции, которые требуют некоторые из подобных технологий, и обеспечивает более широкое распространение результатов».

Более того, по словам Шпренгера, права ИС могут лицензироваться в других отраслях, что позволяет добиться всесторонней реализации потенциала инноваций: «Мы используем лицензионные соглашения, чтобы сделать доступными те технологии, которые были изначально разработаны Airbus для авиации, в "зеленых" отраслях, таких как ветровая энергетика».

Развитие стратегии в области ИС

Как отмечает Шпренгер, права ИС могут использоваться самыми разными способами, а значит, нет простого ответа на вопрос о предоставляемых ими преимуществах: «Есть буквально сотни контекстуальных случаев практического использования, [которые показывают,] как компания может использовать права ИС. Получаемые выгоды всегда зависят от того, какие цели преследует владелец прав ИС». Он добавляет: «Что касается инноваций, направленных на строительство "зеленого" будущего, то мы ожидаем, что глобальное потепление и экологические проблемы, возможно, станут отправной точкой для разработки стратегий ИС, адаптированных с учетом технологических, экологических и политических целей тех субъектов, которые ведут работу в области "зеленых" технологий».