Как работает электрический рубанок: Зачем нужен электрорубанок, его функции, устройство и принцип работы

Как работает электрический рубанок: Зачем нужен электрорубанок, его функции, устройство и принцип работы

ᐅ Как работать электрическим рубанком? Качественное строгание древесины!

16 ноября 2020

share.in Facebook
share.in Telegram
share.in Viber
share.in Twitter

Содержание:

Рубанок — инструмент для строгания и обработки деревянных деталей. Он популярен среди профессиональных плотников и любителей. При помощи рубанка можно сделать заготовку идеально ровной. Электрический рубанок работает намного быстрее ручного, главное — правильно использовать инструмент.

Электрорубанки условно разделяют на профессиональные и бытовые. Объективно, они различаются между собой продолжительностью работы без перерыва и мощностью. Главная конструктивная деталь рубанка — электродвигатель. Он потребляет ток из сети, заставляя вращаться рабочие ножи. Во время работы с деревом будет образовываться большое количество стружки и пыли — для ее отвода предназначен патрубок, который можно подключить к пылесосу.

Подготовка к работе с электрорубанком

Прежде чем приступить к началу работы с новым инструментом, нужно прочесть инструкцию к нему. Это поможет понять особенности конкретной модели и эффективнее работать с ней. При первом и каждом следующем использовании нужно проверять следующие детали инструмента:

• корпус, кабель и ножи не должны иметь никаких повреждений;
• режущие элементы должны быть хорошо закреплены на своих местах;
• механизм должен быть чистым. 

Во время работы с инструментом на вас должна быть рабочая одежда без свисающих или свободно развевающихся краев. Рукава не должны быть слишком длинными. Нельзя использовать перчатки при работе с инструментом, у которого вращается вал, так как их может затянуть внутрь.

Провод электрорубанка должен свободно доставать до электросети и не быть натянутым. Если его длины не хватает, нужно использовать удлинитель. Обрабатываемая деталь должна быть хорошо закреплена на верстаке.

Проверка и регулировка положения передней плиты

Один из важных этапов подготовки — настройка передней плиты:

• отключите инструмент от электросети;
• подготовьте накладку — стекло или линейку подходящего размера;
• зафиксируйте переднюю плиту и закрепите рабочий нож в верхнем положении, прокрутив барабан;
• с помощью линейки проверьте, совпадают ли плиты;
• если они не параллельны, причиной может быть засорение или длительное использование инструмента без обслуживания.

Регулировка положения режущей кромки

Следующий этап — регулировка режущей кромки относительно подошвы электрорубанка. То, насколько нож выступает за пределы подошвы, зависит от выбранной глубины строгания и типа ножа. Выставить глубину строгания можно при помощи специального регулятора. Нож должен располагаться параллельно плите инструмента, находясь в каждой своей точке на одинаковом расстоянии от нее.

Чтобы изменить положение ножа, нужно:

• открутить болты крепления;
• настроить высоту ножей при помощи эксцентриков;
• выравнять режущие элементы, если их несколько;
• проверить, легко ли вращается барабан.

Проверка установки ножей

Ножи для электрорубанка могут иметь разную форму — быть прямыми, волнообразными или иметь закругленный конец. Если они расположены правильно, барабан будет легко проворачиваться, а лезвие — едва касаться линейки. Если нож не достает до накладки, сталкивается с ней или цепляет край подошвы, нужно изменить положение режущей кромки.

Рабочие положения электрорубанка

При использовании электрорубанок может находиться в двух положениях:

1. Стационарное. Инструмент закрепляется на верстаке. Мастер подает на него заготовку. Это удобно, если нужно работать с короткими заготовками.
2. Мобильное. Мастер ведет инструмент вдоль закрепленной заготовки. Такой способ удобен, если нужно обрабатывать длинные заготовки.

Обработка поверхностей

Электрорубанок может не только строгать, с его помощью можно срезать фаски и выбирать четверть. Чтобы добиться ровной поверхности, нужно обладать некоторым опытом и уметь плавно вести инструмент.

Вот советы по работе с электрорубанком, которые помогут добиться качественного результата:

1. Не спешить и стараться прикладывать к инструменту одинаковое усилие в каждый момент. При заходе на заготовку убедиться в том, что передняя платформа полностью прилегает к заготовке, и делать упор на нее. На выходе с детали упор следует делать на заднюю подошву. При некоторой сноровке можно добиться того, что в начале и конце заготовки не будет перепадов.
2. Следить, чтобы опилки не попадали под плиту, и чтобы она оставалась параллельной заготовке.
3. Подбирать для работы заготовки с небольшим запасом длины.
4. Работать с твердыми сортами древесины поэтапно, не сильно нагружая инструмент.
5. Выставлять глубину обработки, отталкиваясь от кривизны поверхности доски.

При обработке дерева есть некоторые нюансы, о которых всегда нужно помнить. Нельзя допускать, чтобы изменялся наклон инструмента или сила нажатия, иначе поверхность выйдет кривой.

Читайте также:  Как сделать струбцину своими руками?

Получить качественный результат можно только если правильно подготовить инструмент и соблюдать правила безопасности. Мы надеемся, что вам помогут наши советы. Работайте с удовольствием!

Как правильно работать с электрорубанком, советы для начинающих

30. 06

Содержание:

Электрические инструменты представлены на отечественном рынке в широком разнообразии, что позволяет подобрать наиболее подходящую модель. При работе с натуральным деревом и его производными часто используется электрический рубанок. Его основная функция заключается в том, чтобы строгать детали, а популярностью он пользуется как среди профессионалов, так и в рядах любителей. Электрорубанок позволяет придать заготовке требуемые размеры, сделав ее максимально ровной. Электрический рубанок отличается высокой скоростью работы и повышенной точностью, что делает его более предпочтительным приобретением, чем механический аналог.

Представленные в нашем каталоге электрорубанки можно разделить на две категории. В первую входят бытовые, а во вторую – профессиональные модели. Разница между ними, в основном, заключается в длительности беспрерывной работы, а также мощности. Основным конструктивным элементом в рубанке является его мотор, который и приводит в движение инструмент. Он работает от сети, что позволяет запустить вращение ножей, снимающих с поверхности дерева слой материала. Отвод стружки и пыли осуществляется за счет патрубка, который также можно подключить к пылесосу.

Как работать электрическим рубанком? Подобный вопрос обычно задают покупатели, которые решили перейти от классических ручных инструментов к более современным электрическим моделям. Перед началом работы следует ознакомиться с инструкцией по применению устройства, а также изучить его строение и состояние:

• корпус не должен иметь трещин или других дефектов;
• кабель и ножи должны быть в идеальном состоянии;
• рабочие элементы должны быть прочно закреплены;
• механизм не должен содержать пыли.

При работе также лучше использовать специальную экипировку без свисающих концов. Рукава не должны быть излишне длинными, так как в этом случае возникает риск травматизма. Провод не должен быть внатяжку при работе с рубанком.

Как пользоваться электролобзиком мы уже разобрались, теперь следует поговорить о особенностях применения рубанка. Первым делом нужно настроить положение передней пилы. Для этого достаточно выполнить несколько простых манипуляций:

• инструмент следует отключить от сети;
• подготовить накладку и зафиксировать плиту;
• установить нож в верхней позиции;
• линейку следует использовать для проверки совпадения плит;
• отсутствие параллельности обычно вызвано наличие посторонних предметов.

Такие простые действия позволят отрегулировать переднюю часть пилы перед применением рубанка.

Современные инструменты позволяют подогнать рабочие элементы перед началом строгания так, чтобы получить наиболее выразительный результат. Следующим этапом настройки будет установка ножей в соответствии с плоскостью подошвы. Отступ ножа от подошвы рубанка говорит о том, как глубоко рабочий элемент будет вгрызаться в материал во время строгания. Специальный инструмент позволит точно настроить положение ножа перед применением рубанка. Помните, что рабочий элемент всегда должен располагаться параллельно плите основания.

Что можно делать электрорубанком? Преимуществом инструмента является его универсальность. Современная техника позволяет выполнить самые разные работы, не прибегая к использованию дополнительных инструментов. Чаще всего рубанком с электроприводом пользуются для таких работ:

• строгание заготовок;
• выборка четвертей;
• снятие фасок.

Как работать рубанком? Важным моментом при использовании данного электрического инструмента является понимание того, какая заготовка подходит для выполнения работ. Она должна быть тщательно высушенной и не иметь сучьев. Поверхность деревянной заготовки нужно дополнительно проверить на наличие различного крепежа в структуре. Частички болтов, гаек или другие металлические элементы могут не только влиять на качество обработки, но и повредить электрический элемент при падении на рабочую поверхность. Заготовка не должна содержать трещин и выпуклых областей. Перед началом работ следует зафиксировать деревянную деталь, используя не менее двух фиксаторов. Кабель инструмента должен оставаться в свободном положении на протяжении всех работ.

Строгание досок с помощью электрического рубанка

Для выполнения подобных работ и предназначен данный инструмент. Во время строгания работа электрорубанком предполагает движение инструмента от торца деревянной заготовки. Рабочий элемент должен передвигаться вдоль волокон. При обработке торцевых частей заготовки следует установить нож на минимальную глубину. Во время строгания нужно контролировать отсутствие стружки под пяткой инструмента. Обработка граней осуществляется поэтапно. Каждой поверхности деревянной заготовке нужно уделить отдельное внимание.

Строгание поверхности пиломатериалов

Правильная работа с электрорубанком, если заготовки отличаются большими размерами, предполагает прохождение по поверхности несколько раз. Исключить перегрузку электропривода можно благодаря установке ножа на минимальную глубину. Это особенно важно, если работать приходится с твердыми породами древесины.

При выполнении работ важно, чтобы пятка электроинструмента всегда была параллельной поверхности заготовки из древесины. Как работать электрорубанком с максимальной эффективностью? Для этого нужно установить глубину обработки граней с учетом их кривизны. Если требуется только черновая обработка, то инструмент можно водить и поперек волокон. Снизить риск образования дефектов на поверхности можно благодаря более медленной и тщательной работе.

Особенно внимательным нужно быть мастеру, если при создании заготовки было использовано несколько элементов. В этом случае электрорубанок должен перемещаться по 45-градусным углом. Как строгать электрорубанком? Электрический инструмент для работы с древесиной нужно перемещать так, чтобы усилие для его движения было распределено равномерно.

Выборка четвертей с использованием электроинструмента

Устройство электрорубанка таково, что с его помощью удается справиться с целым рядом работ, включая выборку четверти в деревянной заготовке. Для начала нужно провести подготовительный этап, установив в подходящем положении фиксаторы. Для проведения процедуры можно воспользоваться несколькими различными методами. В первом случае работа с электрорубанком осуществляется путем перемещения детали на станке, а во втором по деревянной заготовке движется сам инструмент

У многих пользователей возникает вопрос, как правильно строгать электрорубанком, чтобы не повредить заготовку и не получить травму при выполнении работ. Для этого нужно следовать рекомендациям производителя и мастеров, которые применяют данный инструмент не первый год и отлично знают о его особенностях.

Перед началом работ нужно прочитать инструкцию электрорубанок как пользоваться, чтобы понять азы работы с этим инструментом. Не включайте устройство, если сетевой шнур имеет видимые повреждения. Первым делом нужно будет заизолировать провод и убедиться в том, что он способен подавать ток на электропровод. После завершения работ следует обязательно отключить устройство от сети, поскольку малейшая неосторожность приведет к травмам.

Как пользоваться электрорубанком? Активировать инструмент для строгания деревянных заготовок следует только перед тем, как опустить его на заготовку. Мастеру потребуется дождаться, когда прибор в его руках наберет требуемые обороты. Только после этого можно проходить по поверхности детали. Класть прибор на поверхность после его выключения можно только тогда, когда рабочий элемент полностью остановился. Если остановка инструмента временная, то класть его нужно только на бок.

В каталоге Start Pro можно подобрать инструмент под любые цели. Наши консультанты всегда готовы ответить на ваши дополнительные вопросы. Мы обеспечим оперативную отправку каждого заказа.

Работа с электрическим рубанком

Горбы, «елочки», «лесенки» – такие дефекты строгания легко допустить, пользуясь электрорубанком. Как их избежать? Изучаем нюансы.

На фото:

Основные моменты

Запрещен контакт с металлом. Электрический рубанок предназначен для строгания древесины. Чтобы избежать неприятных сюрпризов, перед работой проверьте, нет ли в доске гвоздей или саморезов − иначе вы испортите ножи.
Не нагружайте двигатель. Инструмент ведут вдоль волокон. Глубину строгания выбирают в зависимости от задачи, при этом надо учитывать, что большая глубина создает сильную нагрузку на двигатель. Если речь идет о твердой древесине, снимать нужно понемногу.

Как не допустить горба?

Распределяйте усилия на рукоятки. В начале строгания следует плотно прижимать передний башмак рубанка к поверхности, сильнее надавливая на переднюю рукоятку. Когда же инструмент сходит с доски, усилие акцентируют уже на задней рукоятке. Таким образом, продольных перекосов инструмента не происходит, и горба не остается.

Строгание широкой плоскости

На фото: рубанок PL 750 компании AEG.

Нужно несколько проходов. Особой сложности такая работа не представляет, однако ровная поверхность получается не всегда.
Частый дефект — «елочка». Она возникает из-за того, что передний башмак или ножи имеют поперечный перекос.
Главное — точность настройки. Чтобы проверить точность настройки, поставьте глубину на «0» и приложите линейку к подошве снизу. В идеале оба башмака и кромка лезвий должны находиться строго на одном уровне как с правого, так и с левого края. Если выявлен перекос ножей, его следует устранить, и тогда поверхность будет без «елочки».

Строгание четверти

Четверть — это паз по краю доски. В нашем случае он образуется последовательными проходами электрорубанка. Четверть должна быть ровной.
Нужен параллельный упор. Часто он предусмотрен штатной комплектацией. Без него не добьешься точного строгания четверти. Упор ведет электрический рубанок вдоль края, благодаря чему четверть получается ровной.
«Лесенка». Иногда она образуется на стенке четверти при строгании. Это, опять же, признак неточной настройки лезвий.
Как настроить лезвия. В идеале их край должен лежать на одной линии с боковой кромкой подошвы (это легко проконтролировать, приложив линейку). Если ножи не достают до линии, их надо сдвинуть вбок. Рубанок ведите без перекосов и следите за тем, чтобы упор все время плотно прилегал к краю.

Снятие фаски

На фото: рубанок GHO 40-82 C Professional компании Bosch.

Постоянный угол наклона. Его нужно выдерживать при снятии фаски, а это не так легко, когда в руках увесистый инструмент. Лучше, чтобы под углом находилась заготовка, а не рубанок.
V-образные пазы на подошве. Они помогают сформировать фаску одним проходом. V-образный паз используют только для первого прохода. Если нужно увеличить фаску, делайте это уже на гладкой подошве. Новичку перед работой не будет лишним потренироваться на черновых досках.

Брак при строгании торцов

• Горб. Следите, чтобы он не остался на торцах.
• Заваленный край на узком торце. Это происходит из-за неустойчивости рубанка. Если у вас несколько тонких заготовок одинакового размера, лучше строгать все сразу, поставив вертикально. Это обеспечит рубанку устойчивость, да и вообще упростит задачу.
• Сколотый край заготовки. Его могут сделать ножи в конце прохода. Чтобы этого не произошло, пристыкуйте к этому краю брусок и снимайте материал понемногу. Брусок не даст отделиться щепке.

В статье использованы изображения: bosch-professional.com, blackanddecker.ru, aeg-powertools.ru

Электрические рубанки. Виды и работа. Устройство и как выбрать

При проведении строительных работ незаменимым инструментом является электрический рубанок. Он предназначен для строгания деревянных поверхностей. Неструганные доски стоят значительно дешевле, но для применения их в дело требуют обработки. Для решения таких задач и подходят электрические рубанки.

Многие электрические рубанки могут применяться в качестве ручного инструмента, а также в качестве стационарного, закрепленного на верстаке. Это позволяет выбирать пазы, обрабатывать кромку, подгонять размер досок, строгать доски. При использовании дополнительных насадок и приспособлений функциональность электрорубанка значительно расширяется.

Устройство

Отличием электрического рубанка от ручного является повышенная производительность труда. Столяр прилагает немного физической силы, в отличие от работы с обычным ручным рубанком.

Возвратно-поступательные движения ручного рубанка заменены на вращательные.

Особенности работы

Основным рабочим элементом этого электроинструмента является вращающийся барабан. В его корпус встроены горизонтальные стальные ножи. Их число в разных моделях может отличаться, но обычно устанавливают два ножа. Качество строгания древесины зависит от числа оборотов вращения барабана. Практика показывает, что для качественной обработки дерева скорость вращения барабана должна быть не менее 10000 оборотов в минуту. Бытовые рубанки обычно и рассчитаны на такую скорость вращения.

Барабан получает вращательный момент от электродвигателя через приводной ремень, расположенный сбоку под защитным кожухом. Его можно снимать и менять. Электродвигатель также закрыт кожухом. При запуске скорость вращения барабана повышается постепенно, а затем поддерживается на одном уровне с помощью электронного устройства. Это сделано для предохранения двигателя от перегрузки.

Подошва электрорубанка состоит из двух частей. Задняя часть неподвижная и двигается по обработанной поверхности дерева. Передняя часть регулируемая. С помощью нее настраивается толщина срезаемой стружки и глубина строгания путем вращения рукоятки. Чем больше глубина среза, тем медленнее должен перемещаться рубанок.

От качества металла подошв зависит долговечность работы рубанка. Лучше, если таким металлом будет закаленная сталь, вольфрам или карбид. Боковой упор на подошве позволяет выбирать четверть при строгании доски. Для этого над барабаном необходимо откинуть дополнительный кожух. Специальным регулятором настраивают глубину выборки четверти.

Виды

Несмотря на большое разнообразие, электрические рубанки делятся на два вида:

1. Бытовые.
2. Профессиональные.

Если инструмент планируется использовать в бытовых условиях для кратковременных работ, то целесообразно выбрать электрорубанок средней стоимости. Масса его небольшая, экономно расходует электроэнергию, и почти не уступает дорогостоящим моделям. Бытовой электрический рубанок обычно имеет массу до 4 кг, его мощность от 0,6 до 1 киловатта.

Скорость вращения электромотора также влияет на легкость обработки дерева и общую производительность работы инструмента. Бытовые электрорубанки имеют скорость вращения до 12000 оборотов в минуту. Этого хватает для выполнения бытовых работ. Профессиональные более тяжелые, и могут весить более 9 кг, мощность их находится в пределах 1200-1500 ватт.

Толщина срезаемого слоя дерева у профессионального рубанка достигает 4 мм, у бытового – 2,5 мм. Профессиональные электрические рубанки обычно оснащаются электронной системой, поддерживающей постоянную скорость вращения. Бытовые рубанки не имеют таких систем, за исключением дорогостоящих моделей известных брендов.

Лучше всего при покупке ориентироваться на стоимость рубанка. Чем выше качество инструмента, тем больше его стоимость и надежность.

Комплектация и дополнительные функции

Кроме технических параметров при подборе электрорубанка большое значение имеет удобство в работе, эргономика, комплектация различными приспособлениями:

• Для повышения удобства в эксплуатации целесообразно выбирать модель рубанка, оснащенного двумя рукоятками: передняя помогает задавать нужное направление движения, а с помощью задней рукоятки толкают инструмент вперед. Кроме этого, передней рукояткой можно настраивать глубину срезания древесины, регулируя величину шага. Рекомендуется выбирать электрорубанок с шагом регулировки 0,1 мм.
• Электрические рубанки, оснащенные спиральными ножами, обрабатывают дерево значительно лучше.
• Для фальцевания в комплекте должны иметься линейка и ограничитель.
• Если есть угловой упор, то можно выполнять строгание под 45 градусов.
• Часто на подошве имеется несколько V-образных пазов для снятия фасок.
• Многие электрические рубанки имеют в комплекте крепления и сменные барабаны для использования их в качестве других станков, например, фуганка, наждака и т. д.
• Чтобы стружка не летела в разные стороны, в комплект может входить специальный патрубок для отвода стружки. В некоторых конструкциях возможно даже подключение пылесоса. Существуют приспособления для двухстороннего отвода стружки.
• Наличие электронных датчиков позволяет осуществлять плавный запуск, регулировку оборотов на холостом ходу, стабильную скорость вращения при работе.
• Электродинамический тормоз позволяет после окончания работы и отключения питания быстрее останавливать рабочий барабан, предотвращая повреждение ножей в случае их касания с твердыми поверхностями.
• Для соблюдения правил безопасности большое значение имеет наличие блокировки от самопроизвольного запуска электрорубанка, защитного кожуха, защищающего руку работника от соприкосновения с ножами. Существуют электрические рубанки с автоматическим поднятием кожуха при касании инструмента поверхности древесины, с помощью рычага или передней рукоятки. В моделях популярных брендов имеется специальный упор, который автоматически выкидывается сзади, и поднимает подошву.

Преимущества

• Не требуется применять большую физическую силу.
• Повышенная производительность.
• Возможность применения в качестве фуговального или рейсмусного инструмента.
• Возможность выбирания четверти на доске.
• Экономия на приобретении нестроганного пиломатериала, так как строганные доски стоят намного дороже.

Недостатки

• Электрические рубанки не способны заменить ручной инструмент для обработки торцов и углов, их придется обрабатывать вручную.
• Неосторожное обращение может привести к серьезной травме, так как рабочий барабан с острыми ножами вращается с огромной скоростью.
• Электрорубанки не подходят для циклевания и выравнивания полов.

Внешний вид

• Лучше, если корпус устройства будет выполнен не менее, чем из двух частей: подошва и верхняя часть, закрывающая электродвигатель. Патрубок отвода стружки делается в одном блоке с корпусом и рукояткой. Если нет съемной крышки приводного ремня, то при замене ремня возникнут трудности. Это говорит о несовершенной конструкции устройства и меньшем доверии к производителю. Чаще всего такая конструкция присутствует у недорогих электрорубанков неизвестных марок.
• Перед покупкой необходимо взять инструмент в руки, и проверить, удобно ли его держать. Пусковая кнопка должна иметь удобное расположение, чтобы можно было одним пальцем произвести запуск. От неудобных моделей лучше сразу отказаться, даже если технические параметры очень высокие.
• Если на подошве есть специальная канавка, то она будет отводить воздух, предотвращая образование воздушной подушки, значительно ухудшающей качество обработки поверхности.
• Регулятор глубины должен быть в обязательном порядке, без него не стоит приобретать инструмент. Регулятор бывает двух видов: кнопочный и поворотный. Оба они удобны в применении.
• Патрубок для отвода стружки также необходим. Существуют модели, оснащенные специальным мешком для стружки, что удобно при строгании в условиях квартиры.

Технические параметры

Мощность электрического двигателя может достигать 2 киловатт. Однако целесообразно предпочтение отдавать электрорубанкам мощностью до 1 киловатта. Этого достаточно для небольших работ по хозяйству, связанных со строганием дерева. Более мощные рубанки расходуют больше электроэнергии, имеют больший вес.

Обороты вращения барабана могут достигать 12 тысяч оборотов в минуту. Оптимальной считается скорость вращения 10000 оборотов в минуту. При большой нагрузке обороты значительно снижаются. Если в паспорте указано число оборотов 10 тысяч, то рабочие обороты будут всего 8 тысяч. Во многих дорогостоящих устройствах имеется система автоматической регулировки скорости вращения. В бытовых моделях такая система встречается редко.

Глубина обработки может достигать 4 мм, что встречается редко. Большинство моделей имеет возможность строгать на глубину не выше 2-3 мм.

Количество проходов также влияет на выбор вида электрорубанка. Этот параметр зависит от ширины обработки поверхности за один проход. Если рубанок узкий, то для строгания более широкой доски потребуется выполнять несколько заходов.

Масса инструмента влияет на производительность работы только при длительной работе. Если требуется прострогать две доски в течение часа, то вес инструмента не сыграет никакой роли. При более длительной работе масса рубанка дает о себе знать, так как быстрее устают руки. Если электрорубанок весит более трех килограммов, то от него лучше отказаться.

Похожие темы:

Выбор электрорубанка и приемы работы с ним

Главная \ Выбор электрорубанка и приемы работы с ним

Сначала сформулируем кратко задачи рубанка, как особого класса в ручном инструменте. Рубанок является инструментом для снятия стружки с поверхности дерева режущей кромкой, закрепленного в рубанке лезвия (ножа). Основная задача рубанка при деревообработке — выравнивание и созданиеплоскостей.

А с помощью электрического рубанка возможно выполнить даже более сложные операции с деревом, это:  выстругивание досок (отдельных пластин), снятие фасок под разными углами; выборка паза с краев заготовки.

Ножи (лезвия) электрического рубанка крепятся на вал, который вращается при помощи электромотора. Принципиальное различие между электро и ручным рубанком заключается в разнице производительности, поскольку на ручном рубанке стружка снимается вручную — энергичными движениями рубанка с укрепленном в нем ножом (лезгой) от себя вдоль заготовки. При этом для получения качественного результата требуются специальные навыки. Да, и объем выполняемых ручным рубанком работ напрямую зависит от тех же навыков, сноровки, физических возможностей работающего ручным рубанком человека.

Работать с электрическим рубанком несравнимо удобнее. Эффективно обрабатывать древесину электрическим рубанком можно как вдоль направления расположения волокон дерева, так и поперек. Наиболее высокого качества у поверхности деревянной заготовки можно будет добиться при условии, что обработка происходит вдоль волокон материала. Обработку поперек древесных волокон тоже применяют, но, как правило, только при черновой обработке материала. Предельно высокого качества поверхности в этом случае, естественно, достичь невозможно, но можно максимально приблизиться к некоему идеалу, зная и применяя особые секреты в работе c электрорубанком. Мы  постараемся раскрыть для Вас наиболее интересные из них. Начнем с того — насколько необходимо помнить, что в любом случае, вне зависимости от типа Вашего рубанка, настоятельно рекомендуется надежно зафиксировать обрабатываемую заготовку перед началом ее обработки.  Это — важнейшее требование техники безопасности: электрорубанок движением своего вращающегося острого ножа может вырвать заготовку, сильно и далеко отшвырнуть ее в сторону. Такой ее неконтролируемый полет может легко обернуться для кого-то травмой (в отличии от ручного рубанка, который при “резких”, неправильных действиях человека, просто выбьет заготовку из крепления).

Как сказано раньше — основной функцией в работе для электрорубанков является выравнивание предварительно грубо обработанной  деревянной поверхности. После качественной обработки рубанка такая поверхность остается не просто выровненной — есть возможность сделать ее идеально ровной и очень гладкой. Все неровности и дефекты могут исчезнут после обработки электрорубанком. Для финишной, чистовой обработки деревянных поверхностей часто применяют шлифовальные рубанки, конструкция которых предусматривает использование ножей, имеющих точно выверенный малый ход. Такие шлифовальные рубанки могут обеспечивать настолько высокое качество обработанной ими деревянной поверхности, что позволяет отказаться от последующей операции ее шлифовки.

При помощи электрорубанка можно делать пазы в заготовках, создавать фаски и совершать многие другие операции, лишь бы конструкция и мощность Вашего рубанка это позволяла. Поэтому перед покупкой полезно оценить не только мощность электрического рубанка, но и ширину его строгания. Ширина ножа в 82мм является стандартной для большинства ручных электрорубанков, но профессиональные рубанки могут обладать шириной строгания  до 170 см.

Электрические рубанки также, как и любой электроинструмент различаются между собою мощностью своих электродвигателей. Частота вращения вала с лезвиями примерно одинакова на всех моделях и составляет около 15000 оборотов в минуту, а глубина и ширина обработки напрямую зависит от мощности электродвигателя установленного на рубанке. Именно скорость вращения вала с ножами, во многом, обеспечивает качество полученной в результате работы поверхности на деревянной заготовке.

Оптимальной мощностью для электрического рубанка при ширине обработки 82мм можно  считать показатели в 700-750 Ватт, хотя полезно упомянуть и замечательный японский рубанок Мakita KP0810С мощностью в 1050 Ватт . Профессионалы при выборе для себя электрорубанка обращают еще пристальное внимание, кроме мощности, на: вес рубанка, диаметр его барабана с режущими ножами,  ширину и глубину возможной на нем обработки. Также не лишней будет возможность установить рубанок на стационарное основание, при этом получается мини фуговальный станок. Пример такого рубанка Р-110/1100М Интерскол.

В электрорубанке диаметр барабана попадает в число важных факторов, поскольку величина этого элемента может скомпенсировать небольшую мощность электродвигателя рубанка. Для качества обрабатываемой поверхности также имеет огромное  значение точность, с которой выставляются задаваемые значения по глубине прохода на рубанке. Хорошей рекомендацией можно считать, чтобы шаг изменения глубины прохода имел значение не менее одной десятой миллиметра. Поскольку опытные мастера для разных материалов и разной частоты обработки применяют различные ножи на своем рубанке, то для динамичной работы будет удобно, чтобы на выбранном электрорубанке присутствовал механизм для быстрой замены ножей. По- настоящему важным моментом в оценке удачности конструкции рубанка можно назвать и материал, из которого изготовлена его подошва, а также качество ее поверхности. Идеальным случаем будет вариант, в котором подошва электрорубанка заскользит по доске безо всяких затруднений, но сам инструмент при этом останется предельно устойчив. Абсолютно гладкая поверхность станины этому явно не поспособствует. Поэтому на качественных электрических рубанках подошву им отливают и специально фрезеруют (в том числе и с торцов), нанося при этом мелкие частые «нарезы» U-образной формы. Разглядеть их Вы сможете только при хорошем боковом освещении, но иногда можно нащупать их пальцем, проведя им по поверхности основания.

Заготовку на верстаке надо надежно закрепить и обязательно — в горизонтальном положении. Помните, что у закрепленной правильно заготовки никаких люфтов и пошатываний наблюдаться не должно.

При установке на заготовку перед работой Вашего электрорубанка сначала совместите с начерченной линией кромку его подошвы или торец лезвия (если тот выступает), затем плотно прижмите к краю доски боковой упор рубанка и зафиксируйте его в таком положении.

Желательно от начала и до самого конца каждого прохода двигаться вдоль заготовки параллельно своему электрорубанку. Держать его обязательно нужно обеими руками.

Чтобы фаска не оказалась скругленной у торца, следует удерживать работающий электрорубанок ровно, без продольного перекоса. А еще лучше, до начала прохода — взять свой инструмент так, чтобы ножи находились вблизи торца доски. Однако помните : непосредственного контакта рубанка с заготовкой при моменте включения быть не должно.

Фаску с заранее заданными для нее параметрами можно снять и с помощью ее особой разметки. Для этого сначала надо начертить линию заданного скоса на торце своей заготовки. Затем, поставив электрорубанок на нужный угол, придвиньте его ножи вплотную к торцу заготовки и отрегулируйте по ней глубину строгания, чтобы лезвия рубанка точно совместились с вычерченной Вами линией. Для точности можно воспользоваться упором с регулировкой угла наклона.

Если у вас нет опыта в снятии фаски, не поленитесь и перед работой выполните несколько черновых проходов: после каждого из них по необходимости вносите коррективы в свою работу. Это поможет привыкнуть Вам к своему электроинструменту.

Даже у самых качественных и дорогих электрорубанков бывают различные дефекты строгания. Наиболее частыми среди них можно назвать: «скошенный профиль» ,   «врезания».

Как недостаток строгания «скошенный профиль» более распространен и «излечивается» с трудом. Зато выявляется он просто: если делать два или несколько проходов с небольшим перекрытием их ширины между собою, то у Вас на поверхности заготовки образуются мизерные, но все же заметные глазу выступы. Причина их возникновения кроется в том, что кромка одного или обоих ножей Вашего рубанка немного перекошена. Перед началом строгания вдоль по линии обязательно нужно рассмотреть, как располагаются оба строгальных ножа рубанка относительно кромки его подошвы.  Руководствуйтесь в этом тем правилом, что по линии должна продвигаться не подошва рубанка, а торцы его ножей.

«Врезания» же «становятся актуальны» для начала либо конца прохода рубанка по заготовке, когда задняя подошва наезжает на доску или съезжает с нее. Визуально они сразу распознаются по относительно быстрому изменению глубины. Если вы почувствовали такой «подъем» на небольшом удалении от начала заготовки, то лезвия Вашего рубанка, по-видимому, все же расположены чуть выше уровня его задней станины. Ощущения «спуска» ближе к концу прохода рубанком свидетельствует о том, что ножи, наоборот, излишне выступают. Даже у очень опытных мастеров деревообработки какое-то количество неровностей остается в начале и в конце прохода рубанком по доске. Разница в том, что подлинные мастера знают — как от них можно быстро избавиться: нужно, всего лишь, оставить небольшой запас по длине заготовки. Края с дефектами отпилить будет нетрудно.

Все названные дефекты связаны с неточной установкой режущих ножей в барабане. Чтобы их устранить, ослабляют зажим держателей ножей, а затем подкручивают шестигранником регулировочные винты, которые приподнимают либо опускают правую или левую стороны прижимной колодки на электрорубанке: так выставляется правильное для них положение. Подробно об этом всегда написано в инструкции, сопровождающей каждый фирменный рубанок, но операция эта — очень тонкая, поэтому не стесняйтесь для верности доверить ее сервисным мастерам и не экономьте на этом.

Если сервисные мастерские почему-то вне зоны Вашей досягаемости, попробуйте все же помочь себе искоренить дефекты в строгании сами. Для этого:

    Электрорубанок обязательно выключают  из сети. Лезвия его ножей настолько острые, что при штатной скорости их вращения в 15000 оборотов /мин. простым порезом неожиданное случайное прикосновение к ним не ограничится. Пожалейте свои пальцы, а для этого — надежно обесточьте Ваш инструмент. Не пренебрегайте этим — даже домашних собак во время лечения усыпляют, а ведь ножи рубанка намного травмоопаснее их зубов.
    Прикладывая точную линейку к кромке подошвы своего рубанка, установите точно: достают ли до нее торцы режущих ножей.
    При недостающих до кромки ножах — ослабьте болты, прижимающие держатель лезвий к барабану Вашего рубанка, чтобы чуть сдвинуть ножи в сторону — так, чтобы они встали заподлицо с линейкой. Крупного зазора оставаться здесь не должно, для верности можно оставить только самый мизерный «заступ» за грань.
    Крепко затянуть все болты на исправленных положениях ножей, а в конце обязательно проверить надежность их затяжки.
    Прокрутить барабан рубанка руками и посмотреть, не задевают ли установленные Вами так ножи за корпус электрорубанка.

Если Вы заранее знаете, что станете пользоваться своим электрорубанком вдалеке от сервисных центров по его ремонту — сразу при покупке постарайтесь найти такую его модель как электрорубанок MAKITA КР0810 — с  дополнительной регулировкой по высоте его башмака, ограничивающего глубину выборки четверти на рубанке.

После качественно проделанной подобной операции «ступеньки» с поверхностей, обработанных Вашим рубанком, должны исчезнуть окончательно и бесповоротно.

Одноразовые ножи для электрорубанка часто имеют двухстороннюю кромку, поэтому сначала затупившееся лезвие просто переворачивают вверх ногами. Тем не менее, если возникает необходимость замены одного сильнозатупленного режущего ножа, то на новые обязательно заменять и все остальные ножи в барабане Вашего рубанка. Иначе может возникнуть разбалансировка его вала, от которой проявится сильная вибрация во время работы.

Не упускайте из вида и момент, когда Вам доведется ощутить «ямку» посредине заготовки. Этот дефект в работе рубанком часто проявляется из-за того, что резко изменилась Ваша сила нажима на электрорубанок. Причиной может послужить и то, что Вы двигаете свой инструмент рывками. При работе электрорубанком всегда полезно вести свой инструмент медленно и очень равномерно. Стабильность параметров движения рубанка по заготовке является  залогом точности, какая бы конкретная работа электрорубанком в данный момент не выполнялась.

Для достижения хорошего результата следует всегда стараться вести инструмент ровно, с постоянным по силе нажимом, не допуская в каких-то точках прохода приподнимания Вашего электрорубанка. Крайне желательно избежать замедлений или остановок в середине прохода, после них наверняка и останутся следы в виде вышеназванных «ямок».

Не стоит и слепо полагаться на точность настройки Вашего электрорубанка по глубине его разового прохода. Так, если задать в такой настройке 2 мм глубины и сделать 10 проходов, это еще не будет означать, что снято ровно 2 см. В таких случаях всегда лучше ориентироваться по начерченному на торце заготовки профилю создаваемого паза (так сразу будут видны отклонения). Постарайтесь подгадать в своей работе, чтобы  последний проход по заготовке делался Вами на самую небольшую глубину. Чтобы глубина строгания была относительно постоянной на протяжении прохода рубанка по всей заготовке, нужно в начале прохода сильнее надавливать на переднюю часть электрорубанка, а в конце прохода — уже на заднюю. Обращайте свое особенное внимание на то, чтобы в конце прохода, когда боковой упор рубанка уже съехал с доски, всю оставшуюся часть дистанции Ваш электрорубанок шел как бы по инерции, четко выдерживая ранее заданное для него направление. Не пытайтесь здесь быстро поправить его «курс», потому что любое движение руки в сторону на этом опасном участке приведет к неровностям

Старайтесь в ходе своих работ направлять Ваш рубанок, удерживая его строго горизонтально, без каких-либо поперечных перекосов. В противном случае может получиться, что Вы «завалите» себе правильный угол. Это становится особенно актуальным при строгании узких пазов, когда Ваш рубанок достаточно неустойчив.

Если по неосторожности в финале очередного прохода рубанка на заготовке осталась небольшая «ступенька», то, как ободряют опытные мастера, ее можно будет убрать во время следующего прохода, очень плотно прижав Ваш рубанок к стенке создаваемого паза.

Прежде чем приступить к задуманной работе, посмотрите на максимальную для Вашего рубанка глубину выборки четверти. Для каждого электрорубанка  установлено определенное ее значение. Соотноситесь в своих планах именно с ним.

Секрет для качественной выборки четверти для паза: здесь следует всегда учитывать, что боковой упор Вашего рубанка перемещается по краю доски, следовательно, и сам рубанок лишь повторяет профиль этого края, а он бывает ровным не всегда. Поэтому при работе с боковым упором полезно одной рукой вести сам электрорубанок, а второй рукой плотно, хотя и  не слишком сильно, прижимать его боковой упор к торцу доски. При этом продвигать электрорубанок надо так, чтобы боковая поверхность станины плотно прилегала к краю уже проделанного паза. Свое давление на инструмент в этом движении следует направлять не только вперед, но и вбок.

Если есть возможность, старайтесь всегда подключить к работе своего рубанка пылесос. Опыт таких подключений показывает, что с ним отходов после работы на верстаке и полу Вашей мастерской практически не останется. Отпадет необходимость чистить электрорубанок и убирать помещение, этого так не хочется делать после долгой работы, да и срок службы рубанка при работе «рука об руку» с пылесосом значительно увеличится.

Если Вы иногда даете пользоваться своим электрорубанком соседям или друзья, можете поделиться с ними этими советами эффективной и правильной работы с электрическим рубанком, перечисленными в этой статье. Желаем Вам успеха в работе !

Рубанок электрический: характеристики, какой лучше

Наверное, выросло не одно поколение, которое наверняка слабо представляет, что такое ручной инструмент и как им работать. Действительно, магазины наводнены электрическим инструментом любого назначения, отличающегося друг от друга функциональным  назначением, стоимостью и пр.

Один из инструментов с электрическим приводом – рубанок.

Рубанок электрический

Основные особенности инструмента и его назначение

Рубанок электрический – этот инструмент, появившийся относительно недавно, уже надежно себя зарекомендовал себя как незаменимый инструмент при выполнении многих строительных и столярных работ. Его ручной аналог, лишен возможности выполнения множества функций и определенного комфорта при работе. Электрорубанок работает от привода, и работнику остается только направлять инструмент в нужном направлении.

Современный электрорубанок может обрабатывать  детали в размер, выполнять выборку четверти, подгонять детали друг к другу и многие другие. Кроме штатного инструмента, для этого инструмента выпускают большое количество технологических приспособлений, которые позволяют существенно расширить его функциональные возможности.

Как он работает

Основная задача рубанка – выравнивание грубо обработанной плоской поверхности. По мере выравнивая, то есть после прохода рубанка, с поверхности обрабатываемой детали удаляются огрехи предыдущей грубой обработки и она приобретает необходимую гладкость.

Обработку поверхности детали выполняют, как правило, шлифовальным рубанком. Высокое качество обработки обеспечивают ножи, установленные во вращающемся барабане. Высокая скорость вращения, глубина установки ножей и плавность хода рубанка обеспечивают чистоту поверхности.

Принцип работы электрического рубанка

Качество работы этого инструмента напрямую зависит от установленного электрического двигателя, вращающий барабан с зафиксированными на нем ножами. Все дело в структуре материала, который предстоит обрабатывать. Древесина не отличается однородностью и для получения качественной поверхности детали необходимо обеспечить наличие высоких оборотов. На некоторых моделях устанавливают силовые установки с мощностью до 1 кВт, и количеством оборов в пределах 10 000 тысяч в минуту.

Особенности конструкции

Защита двигателя от перегрузки исключается потому, что в электрической схеме предусмотрено плавное изменение числа оборотов барабана.

Необходимо отметить, что для расширения возможностей рубанка, некоторые производители, оставляют барабан с одной стороны открытым. То есть, у потребителя появляется возможность выбирать четверть. Кроме того, такая деталь положительно сказывается на устойчивости инструмента в целом, особенно при обработке тонких граней.

Устройство электрорубанка

Большинство электрических рубанков оснащаются дополнительной оснасткой. Например, ограничители, которые позволяют формировать углы в 45 градусов.

Большая часть моделей позволяет потребителю настраивать глубину реза древесины. То есть, подошвы подлежат регулировке не зависимо друг от друга.

Для этого в конструкции предусмотрен специальный механизм. На отдельных изделиях глубина реза, может быть, регулироваться до 0,1 мм.

Еще одна полезная функция электрического инструмента этого класса – это возможность формирования четверти и фальца с помощью дополнительного углового упора. Он ограничивает ширину строгания и обеспечивает прямой угол между рубанком и краем обрабатываемой детали. Для предотвращения выборки большего, чем надо слоя древесины устанавливают ограничитель глубины.

Плюсы и минусы электрических рубанков

В отличие от простого рубанка, электрический способен за один проход удалять до 3 мм древесины, такой способностью обладает инструмент, который применяют профессионалы, инструмент, предназначенный для выполнения работ по дому (бытовой) на проход снимает до 2 мм. Разумеется, этот показатель зависит от марки древесины.

Несравнима с ручным рубанком и ширина реза. Минимальная ширина, которую может обработать от 60 до 312 мм. То есть, за один проход, мастер с электрорубанком в руках может проделать гораздо больший объем работы за то же время.

В то же время, использование электрического рубанка может быть ограничено временем его непрерывной работы. То есть, использовать бытовой рубанок, который может бесперебойно работать не более 20 минут в час, не может быть использован для постоянной работы на производстве, например, в качестве основы для стационарного станка.

Рубанки электрические можно смело отнести к особо опасному инструменту.

Все дело в наличии быстровращающегося барабана с установленными на нем ножами. И хотя производители принимают меры по обеспечению безопасности для работающего на нем человека, соблюдать правила техники безопасности просто необходимо.

Устройство электрорубанка и принцип его действия

Основу электрического рубанка составляет двигатель, который передает вращение вала на барабан с закрепленными ножами. Ножей может быть несколько, но, как правило, в ручном электрическом инструменте используют два ножа. В принципе это все устройство электрорубанка.

Качество результата работы полностью зависит от того, с какой скоростью крутится барабан. Практика показывает, что оптимальная скорость составляет 10 000 – 12 000 оборотов в минуту. Большинство производителей выпускают рубанки именно с такой скоростью вращения.

Органы управления

На корпусе установлена рукоять, с помощью которой мастер направляет инструмент. За другую ручку, мастер удерживает его на поверхности. Кроме этого, на второй рукояти устанавливают кнопку включения/выключения питания. Рядом с ней установлен фиксатор, который в нажатом состоянии удерживает кнопку питания включенной. На некоторых моделях применяют регулировку количества оборотов барабана.

Работа электрорубанком

Настройку глубины реза выполняют с помощью специального механизма, который позволяет обеспечить точность съема древесины до 0,1 мм.

Система удаления стружки

Корпус рубанка сконструирован таким образом, что отходы, образующиеся в процессе работы, направляются в сторону от рубанка. В какую именно зависит от модели. На большинстве моделей, выпускаемых в наши дни, устанавливают мешки для сбора стружки.

Некоторые профессиональные модели выпускаются с переходником, который позволяет подключать промышленный пылесос.

Подошва электрорубанка

Основание электрического рубанка разделено на две части. Одна перед барабаном, другая после. Они обе отлиты из алюминия и прошли механическую обработку.

Подошва электрорубанка

Дело в том, что чем ровнее подошва, тем чище получается обработанная поверхность. Габариты этих подошв и их вес, оказывают существенное влияние на устойчивость инструмента во время работы.

Ножи и ножевой барабан

Чаще всего ножи для барабана заточены с двух сторон. Это позволяет при затуплении одной стороны, его перевернуть и эксплуатировать вторую. Но если обе стороны затупились, то ножи необходимо перетачивать.

На некоторых моделях устанавливают ножи, которые изготовлены из закаленной стали, а режущие кромки выполнены в виде вставок из карбида вольфрама. Это твердый сплав, применяемый для обработки металлов. Ножи, изготовленные по такой технологии, имеют гораздо больший эксплуатационный срок службы. А поверхность после обработки имеет практически идеальный вид.

Ножи для электрического рубанка

Сам барабан изготавливают из стального прутка. Его изготавливают с большой точностью. В противном случае, барабан начнет бить, и инструмент выйдет из строя.

Технические характеристики как выбрать электрорубанок правильно

Электрические рубанки, как и весь остальной инструмент такого типа, разделяют на ручной и профессиональный. К последним относят ручные и стационарные установки, кроме того, они отличаются улучшенными параметрами, высокой эффективностью работы и надежностью. Это их обязательные качества, так как профессиональный и стационарный инструмент должен работать как минимум несколько часов подряд.

На рынке электрического инструмента перед потребителем открывается громадный выбор рубанков с разными возможностями и соответственно ценой.

Какими критериями имеет смысл руководствоваться следующими критериями.

1. Мощность силовой установки. Древесина отличается друг от друга множеством параметров, в том числе плотностью, твердостью и пр. Вполне может быть, что на брусе, выполненном из одного дерева плотность, может отличаться между разными участками. Как правило, для бытовых нужд мощность двигателя лежит в пределах 600 – 900 Вт. Если будет установлен двигатель с меньшими параметрами, то это заметно снизить его возможности.
2. Количество оборотов барабана с ножами. От этого параметра напрямую зависит качество обработанной поверхности. Как правило, скорость оборотов составляет несколько тысяч оборотов в минуту.
3. Система настойки скорости вращения барабана. Это схема не только поддерживает стабильную скорость вращения, но и в состоянии обеспечить плавность запуска двигателя во время включения рубанка. Таким образом, осуществляется защита электродвигателя от перегрузок.
4. Размеры опорной подошвы. Они влияют на устойчивость рубанка в процессе работы.
5. На корпусе электрического рубанка может быть установлены две или одна ручка. Сразу можно сказать, что две рукоятки обеспечивают более качественное управление инструментом.
6. Возможность настойки глубины захвата. Как правило, такая настойка выполняется при помощи второй рукояти. Как рекомендуют некоторые специалисты, оптимальным приобретением можно считать возможность настойки в обе стороны в плюс и минус.
7. Ножи, устанавливаемые на электрическом рубанке, могут быть изготовлены из инструментальной стали или твердого сплава. Но, стальные требуют более частой переточки и подгонки, а это требует большего количества времени и определенных навыков.

Кроме того, необходимо обратить внимание на наличие дополнительной оснастки и конечно стоимость.

Внешний вид не основной параметр выбора

Многие потребители совершают ошибку, выбирая электрический рубанок по внешним признакам. Да, на прилавках магазинов размещено большое количество инструмента, самого разного внешнего вида – яркие цвета оформления, причудливые формы и пр. Но, достаточно посмотреть на модели представленные фаворитами инструментального рынка – Bocsh, Makita и другими. Они отличаются строгим дизайном, корпуса выполнены в соответствии с требованиями эргономики.

Электрорубанок Makita

При выборе инструмента необходимо в первую очередь руководствоваться техническими характеристиками и конечно, отзывами тех, кто применял ту или иную марку в работе.

Мощность мотора

Рубанки, которые предлагаются на рынке обладают разной мощностью, от 0,5 до 2,5 кВт.

Скорость вращения ножевого вала

Скорость вращения режущего барабана лежит в диапазоне 10 000 – 15 000 оборотов в минуту.

Глубина строгания

Эта характеристика у бытовых и профессиональных инструментов разниться. Например, бытовые устройства способны выбирать слой древесины до 2 -3 мм. Профессиональные инструменты способны выбирать древесину на глубину 2 – 4 мм. Разумеется, все зависит от породы дерева и параметров мощности электрического двигателя установленного на электрическом рубанке.

Ширина строгания

Исторический сложилось так, что минимальная ширина, которую может обработать электрический инструмент, близка к тому параметру, который показывает ручной инструмент – 60 мм.

Рубанок с шириной строгания 180 мм

Ширина полосы строгания, которую может обработать рубанок с электрическим приводом лежит в диапазоне от 60 до 300 мм.

Масса инструмента

Вес рубанка может составлять от нескольких сот грамм до нескольких килограмм. Например, Рубанок HAMMER RNK710C PREMIUM в снаряженном состоянии весит 4 кг, а рубанок BOSCH PHO 1500

Дополнительные конструктивные элементы

В комплект поставки инструмента входят дополнительные приспособления, например, ограничители, позволяющие выбирать четверть без особых сложностей. Кроме того, в комплект некоторых моделей входят устройства, которые позволяют из ручного электрического инструмента сделать станок.

Электрорубанки для дома и дачи

Электрические рубанки, которые широко используют дачники, относят к бытовому инструменту. Их характеризует более слабый мотор, ширина и глубина реза (менее 2 мм).

Профессиональные электрорубанки

Те рубанки, которые могут работать без каких либо крупных перерывов в течение всего рабочего дня, называют профессиональными.

Профессиональный электрический рубанок

Они отличаются от бытовых рубанков повышенной мощностью привода, шириной и глубиной реза. Кроме того, для их изготовления применяют высокачественные материалы пластик АБС, легированные стали и пр. Кроме того, профессиональный инструмент выполняют с учетом требований электробезопасности. Все детали, спроектированы с учетом требований эргономики.

Как работать электрорубанком | Строительный портал

Электрические рубанки поступили в продажу еще в середине прошлого века. И с тех пор в их конструкции не произошло принципиальных изменений.  Он и по сей день остается незаменимым инструментом для плотников и домашних мастеров.  Основной его функцией является обработка древесины и выбор фальца. В статье речь пойдет о том, как строгать электрорубанком.

Содержание:

1. Конструкция электрорубанка
2. Отличие бытовых электрорубанков от профессиональных
3. Выбор электрорубанка для работы
4. Как работать электрорубанком
5. Инструкция по разборке электрорубанка
6. Разнообразие ножей для электрорубанка
7. Как настроить электрорубанок

Преимущества электрорубанка перед обычным:

• существенно увеличивается производительность труда;
• улучшается качество результата;
• не требуется прикладывать значительных усилий, что позволяет за один раз обрабатывать большое количество материала.

Работая простым рубанком, приходится делать маховые возвратно-поступательные движения, которые быстро выматывают. Принцип работы электрорубанка основан на вращательном движении лезвий, которые двигаются самостоятельно, без усилий со стороны человека. 

Сегодня на строительном рынке представлен огромный ассортимент электрорубанков и немудрено запутаться в выборе, а что же нужно именно вам. Они бывают как бытовые, так и профессиональные, все зависит от того, насколько интенсивно они будут эксплуатироваться.

Конструкция электрорубанка

Стоимость рубанка будет зависеть от его основной рабочей части – барабана с ножами. Количество лезвий может варьироваться от 1 до 4, но чаще всего их выпускают с двумя лезвиями. Именно их количество и скорость, с которой вращается барабан и формирует производительную мощность инструмента, а соответственно и цену. Для домашнего использования достаточно выбрать рубанок, частота оборота лезвий которого находится в пределах 10 тыс./мин.  

Помимо этого важного элемента, электрорубанок состоит из:

• сам корпус с ручкой;
• патрубок, для отвода или сбора стружки;
• кнопка старта с системой плавного пуска;
• электрический двигатель;
• основание корпуса — подошва;
• закрытый привод;
• регулятор, для ограничения глубины выбора стружки.

Совет: более дорогие модели нередко имеют специальную систему, которая автоматически контролирует  частоту оборотов барабана в зависимости от оказываемой нагрузки.

Отличие бытовых электрорубанков от профессиональных

Это разделение довольно условное, так как и для работы дома лучше всего купить высококачественный рубанок.  Но их стоимость так высока, что мало кто может позволить себе приобрести его для единичных работ.

• Выбирать бытовой электрорубанок лучше всего из средней ценовой категории.  Это обеспечит приобретение хорошего и функционального прибора,  для непродолжительной работы. Также стоит обратить внимание на вес, который должен быть в диапазоне от 3 до 4 кг и на мощность электродвигателя – не менее 1000 Вт.
• Совет: при выборе электрорубанка в его паспорте указывается две мощности. Первая максимальная, а вторая – эффективная. Для обработки древесины твердых пород или с большим количеством сучков, вторая величина не должна быть меньше 400 Вт.
• Следующее, что играет роль при выборе инструмента – это обороты двигателя электрорубанка. Для работы по дому или при частном строительстве достаточным будет значение равное 10 000 об./мин.
• Если покупать надо более мощный профессиональный инструмент, то его мощность не должна быть ниже 1,5 кВт. При этом вес такого рубанка будет почти 10 кг.

• Еще один параметр – регулировка глубины строгания. Бытовой прибор можно выставить до 3 мм, а профессиональные способны строгать до глубины в 4мм. Также важен и шаг регулировки, который варьируется от 0,1 до 0,25 мм. Чем больше положений, тем лучшего качества получится добиться при работе.

Совет: иногда производители хитрят и указывают заведомо ложную информацию. Надо знать, что возможная глубина строгания напрямую зависит от мощности электрорубанка. Так, инструмент с невысокой мощностью до 1000 Вт и весом в пределах 3-4 кг не может заглубляться на 4 мм.

• Отличительной особенностью электрорубанка профессионального уровня является наличие функции поддержки количества оборотов при обработке сложных участков.  В более дешевых бытовых моделях ее практически не встретить.
• Очень удобно, когда в комплекте есть подставка, позволяющая стационарно закрепить электрорубанок лезвиями вверх. Все дорогие модели ею оборудованы, в бытовых вариантах встречается нечасто.

Средняя цена на электрорубанок для домашней эксплуатации составляет 5-8т.р.

Выбор электрорубанка для работы

Внешний вид

• Для возможности ремонта и ухода, корпус должен быть разборным. Как правило, он состоит из съемной крышки для ременного привода и основной части, закрывающей двигатель и подошву.

• Инструмент должен хорошо ложиться в руки, быть сбалансированным по весу. Беря электрорубанок, стоит обратить внимание, насколько удобно наживать кнопку пуска той же рукой, которая держит инструмент. Лучше отказаться от модели, которую включать приходится другой рукой, так как это быстро приведет к утомляемости во время работы.
• На подошве рубанка должна быть канавка. Ее функции заключаются в отводе воздуха во время работы и в обработке фасок.  Даже если в планах  нет  необходимости часто обрабатывать фаски, отвод воздуха очень облегчает работу, исключая образования воздушной подушки.
• Регулятор глубины строгания может быть поворотным или выполнен в виде кнопки. Роли это не играет, пользоваться будет одинаково удобно.

• Патрубок, который используется для отвода стружек, должен быть оборудован мешком для сбора и иметь возможность поворачиваться в удобную сторону.

Технические показатели

• Мощность электродвигателя. Она может быть от 600 до 2000 Вт. Чем мощнее инструмент, тем больше электроэнергии он потребляет, тяжелее весит и дороже стоит. Все это оправдано только для активной эксплуатации.
• Частота оборотов. Производители указывают это значение при холостом ходе. Так, если указан показатель в 12 000 оборотов, при работе с древесиной средней жесткости реальные обороты составят примерно 8000.
• Ширина строгания. Ширина подошвы также зависит от мощности электрорубанка. Слишком узкий покупать не надо, потом будет неудобно работать с широкими поверхностями. Оптимально взять инструмент с рабочей поверхностью 90-100 мм и мощностью 1000 – 1200 Вт.
• Глубина строгания. Об этом уже писалось выше, но стоит добавить один нюанс. Очень редко, когда для домашней работы требуется глубина даже в 3 мм, поэтому достаточно выбрать модель с возможным углублением до 2 мм.

Как работать электрорубанком

• Электрорубанок – это довольно серьезный инструмент и работа с ним требует концентрации и повышенного внимания. Поэтому, только купив его, не стоит сразу начинать работать, вначале рекомендуется изучить инструкцию по эксплуатации электрорубанка.
• Данным инструментом можно производить первичную обработку древесины, удаляя сучки, обзол и прочие грубые неровности. И делать финишную доводку до идеально гладкой поверхности. Нужного эффекта добиваются путем регулирования лезвий. Так, для первичной работы ножи надо выставить посильнее, а для конечной наоборот, сократить расстояние между подошвой и ножами.
• Перед началом работы электрорубанком нужно попробовать набить руку на черновом материале, в случае неудачи его не жалко будет испортить. Это позволит в достаточной мере почувствовать инструмент и понять, и произвести настройку электрорубанка.
• В неумелых руках электрорубанок может оставлять задиры, вместо гладкой поверхности. Исправить это можно регулировкой выступа лезвий, делается это при помощи шестигранника. После нескольких доводок, инструмент будет готов для основной работы.

Совет: при наладке ножей надо убедиться, что они не задевают корпус.

• Приступив к работе, деревянное изделие укладывают так, чтобы оно не двигалось. Желательно чем-нибудь закрепить его. В конечном результате это сильно скажется на качестве обработки. Невнимательное отношение к этому моменту может привести и к травмам мастера. Ножи вращаются с высокой скоростью и, дойдя до сучка, могут зацепиться на мгновение и выкинуть доску из ее положения.

• Строгание начинают с края доски, постепенно продвигаясь к противоположному концу. Инструмент при этом крепко держат двумя руками. Одной рукой удерживают за основную ручку с кнопкой старта, а второй рукояткой помогают корректировать направление.
• Каждый раз перед тем, как пользоваться электрорубанком, надо проверить, чтобы лезвия не соприкасались с обрабатываемой древесиной. Иначе это приведет к травме.
• Для создания ровной поверхности нужно знать, как правильно строгать. Подошва инструмента располагается строго параллельно к доске. Достичь этого можно только равноценным усилием, которые оказывают руки на обе рукоятки рубанка. К тому же работы должны проводиться одинаковыми движениями и с одинаковой скоростью на протяжении всей обрабатываемой поверхности.

Работа электрорубанком видео

• Если электрорубанок имеет опору-подставку, тогда работа с ним будет значительно отличаться. В этом случае он выполняет функцию станка, находясь в стационарном положении. Мастеру же надо водить саму доску, осуществляя нужный нажим на нее. При таком методе работы, важно надежно закрепить саму опору к столешнице при помощи креплений, которые идут в комплекте. Работать таким образом удобно с помощником, которого тоже следует предупредить об особенностях эксплуатации инструмента.

Инструкция по разборке электрорубанка

Если инструмент покупался новым, то нельзя его самостоятельно разбирать до окончания действия гарантии, в противном случае она будет аннулирована. На бытовые электрорубанки этот срок, как правило, не превышает 2 лет. При любой поломке в этот период следует обращаться в гарантийный центр, который есть в каждом городе.

Другое дело, когда инструмент уже неновый или покупался в «б/у» состоянии. Для упрощения задачи по возможному ремонту, надо изучить внутреннее строение электрорубанка.

Независимо от модели, каждый рубанок состоит из:

• электромотор;
• вал с ножами;
• регулятор глубины строгания;
• пластиковый корпус;
• ременная передача;
• подошва.

Принцип работы данного электроинструмента конечно зависит от мотора. При получении электрического импульса, двигатель перенаправляет вращение на фрезу. Сама передача крутящего момента происходит посредством ремня.

Подошва электрорубанка немонолитная, а состоит из двух частей. Благодаря подвижной передней части и становится возможным производить регулировку лезвий, задняя же часть остается неподвижной.

Разнообразие ножей для электрорубанка

Ножи – это расходный материал, которые со временем тупятся или ломаются. Поэтому периодически их приходится покупать заново. Всего существует два основных вида ножей – твердосплавные и быстрорежущие лезвия.

• Быстрорежущие лезвия. Они относятся к категории многоразовых, так как могут неоднократно подвергаться заточке.  Что делает их экономически более выгодными. Но их сплав не позволяет работать с твердыми породами древесины, такими как дуб или лиственница.
• Твердосплавные лезвия. Они служат дольше, своих быстрорежущих аналогов, медленнее стираются и идеально подходят для твердой древесины. Но главным их недостатком является то, что повторно заточить их уже не получится. К тому же, при случайном контакте с металлическим предметом, например, незамеченным в материале гвоздем, велика вероятность, что лезвие сломается. Производители предлагают двусторонний вариант таких ножей, когда одна сторона затупится, его можно будет перевернуть другой острой стороной.

Как настроить электрорубанок

• Как и при ремонтных работах с любым электроприбором, рубанок вначале надо обесточить.
• Как правило, замена ножей требуется уже после длительной эксплуатации, а значит, на его рабочей поверхности скопилось много смолы. Очистить ее можно с помощью уайт-спирита.
• Дальше проверяют правильность установки ножей. Для этого металлическую линейку прикладывают на край подошвы и проверяют, задевают ли ее торцы лезвий. Если нет, то вначале их надо отрегулировать.
• Далее специальным ключом, который прилагался в комплекте к инструменту, слегка ослабляют ножи на барабане. При этом режущая часть ножей должна быть строго параллельно подошве и выступать не более 0,5 мм. А вот закругленный нож выставляют вдвое больше, от 1 мм и больше.

Живя в квартире такой инструмент, как электрорубанок может и не понадобиться. Другое дело, если есть загородный дом, дача или даже своя мастерская, в этом случае он просто необходим. Благодаря статье можно сделать правильное решение в выборе нужной модели электрорубанка для частного использования.

Как работают электрические самолеты | HowStuffWorks

Очевидно, что электрическому самолету нужна энергия, если он собирается взлететь — и это большая проблема. Как обеспечить самолет электричеством, достаточным для его работы, не утяжеляя его слишком сильно? В этом реальное преимущество топлива: по большому счету, электрическая батарея просто не может обеспечить столько энергии, сколько может дать ее вес в бензине. Тем не менее, дизайнерам это не помешало. Это три основных разновидности электрического самолета:

с батарейным питанием : эта конструкция предусматривает подключение самолета к соответствующему источнику питания от бортовой аккумуляторной батареи.Помимо того, что они сыграли свою роль в первых полетах с электрическим приводом в конце 19 века, батареи продолжают питать многие из самолетов с радиоуправлением, используемых сегодня любителями. Эти два факта связаны между собой: гораздо проще использовать батареи в крошечном беспилотном самолете или дирижабле, поднимаемом горячим воздухом. Поскольку батареи создают большой вес для самолета, реальность пилотируемого самолета с батарейным питанием должна была подождать, пока технология топливных элементов не разовьется в достаточной степени. Первый пилотируемый полет с батарейным питанием состоялся 16 июля 2006 года, когда студенты Токийского технологического института запустили легкий самолет, работающий от 160 батареек АА [источник: BBC News].

На солнечных батареях : Чтобы решить проблему веса батареи, дизайнеры в 1970-х годах подняли в небо солнечную энергию. Эти самолеты не полагались исключительно на батарею, но вместо этого использовали ее в сочетании с бесконечно возобновляемым ресурсом солнца. Однако количество энергии от солнечной радиации все еще довольно незначительно по сравнению с галлоном реактивного топлива, что делает солнечные самолеты медленными и легкими. Основным преимуществом является то, что теоретически они могут оставаться в воздухе в течение многих лет — либо в виде беспилотных низколетящих спутников, либо привязанных к земле, как воздушные змеи.Для получения дополнительной информации прочтите Как работают солнечные летательные аппараты.

Беспроводная передача энергии : Другой метод передачи энергии к электрическому летательному аппарату — это передача энергии или беспроводная передача энергии (WPT). Эта технология включает использование наземного лазера или микроволнового излучателя для передачи энергии по воздуху в самолет с приемником. Микроволновая передача энергии (MPT) была впервые использована в 1964 году для питания миниатюрного вертолета — и в течение колоссальных 10 часов [источник: Дикинсон].В 2002 году исследователи НАСА успешно продемонстрировали использование прожекторов и лазерных лучей для обеспечения небольших беспилотных солнечных кораблей необходимой энергией. Хотя исследования этой технологии продолжаются, ученые считают, что однажды она позволит самолетам с солнечными батареями летать в ночное время в определенных областях. Для получения дополнительной информации прочтите Как работает беспроводное питание.

Самый большой электрический самолет, когда-либо летавший

Огромный спектр проектов и экспериментов с электрическими самолетами остается обнадеживающим, говорит Лискуэ-Ханке.Значит, у одного из этих самолетов больше шансов на успех. Но важно не попасться во всю эту шумиху, — добавляет Ричард Абулафия, вице-президент по анализу компании Teal Group, занимающейся исследованиями аэрокосмического рынка.

Хотя технологические ограничения, с которыми сталкиваются более крупные самолеты, несомненно, значительны, он хвалит недавний эксперимент eCaravan. Для небольших самолетов, которые перевозят горстку пассажиров или некоторый груз, существует небольшой рынок, составляющий около 100 автомобилей в год. Электрический самолет такого типа не требует значительных изменений в технологии аккумуляторов для работы, а полеты можно проводить в менее застроенных районах, что в конечном итоге является более безопасным.«Это идеальный тестовый рынок», — говорит он.

Это не понравится людям, мечтающим отправиться в отпуск на электрическом самолете (или тем, кто живет недалеко от загруженных аэропортов и надеется на более спокойное небо). Но это может означать несколько важных детских шагов на пути к этому моменту.

Между тем, двумя другими рассматриваемыми технологиями снижения выбросов от самолетов являются биотопливо и водородные силовые установки. У каждого свои проблемы. Биотопливо, изготовленное из органических веществ, может быть использовано в существующих самолетах и ​​может быть более экологичным, чем керосин, но пока его рынок невелик, и многие виды биотоплива имеют свои собственные экологические недостатки.

А водород, хотя и потенциально чистый, если получен из возобновляемых источников, страдает некоторыми из тех же проблем, что и электрические батареи. «Для хранения водорода в самолете требуется примерно в три раза больше объема, чем для хранения керосина», — говорит Томсон. «В современной архитектуре самолета его некуда поставить».

Другими словами, все три обнадеживающие технологии — батареи, биотопливо и водород — требуют серьезных прорывов, прежде чем они смогут произвести революцию в авиации.А пандемия Covid-19, которая очень сильно ударила по авиационной отрасли, может еще больше сдержать развитие событий.

Тем не менее, интерес к более экологичным путешествиям растет. По словам Лискуэ-Ханке, при политической поддержке электрификации можно будет получить импульс экспериментальных проектов Airbus, EasyJet, Rolls-Royce и многих других.

«Если политика […] будет поддерживать это, я думаю, мы это увидим», — говорит она.

Для любого самолета требуется очень много усилий, чтобы оторваться от земли.

–

Выбросы от путешествий, которые потребовались для того, чтобы сообщить об этой истории, составили 0 кг CO2: писатель опрашивал источники удаленно. Цифровые выбросы из этой истории составляют от 1,2 до 3,6 г CO2 на просмотр страницы. Узнайте больше о том, как мы рассчитали этот показатель здесь.

–

Присоединяйтесь к миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook , или подписывайтесь на нас в Twitter или Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com , которая называется «Основной список». Отобранная подборка историй из BBC Future , Культура , Worklife и Travel , доставка на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

Электрические самолеты — будущее авиации, но они еще не взлетели

• Путешествие по воздуху вредно для окружающей среды.
• Business Insider побеседовал с четырьмя аэрокосмическими компаниями, которые сделали ставку на электрические самолеты в качестве решения.
• У всех есть свои версии электрических самолетов, от модернизированных самолетов внутреннего сгорания до нового электрического самолета, созданного с нуля.

Ниже приводится стенограмма видео.

Рассказчик: Каким может быть будущее с электрическими самолетами? Билеты за 25 долларов, более тихие аэропорты или даже более короткие взлетно-посадочные полосы.Компании делают ставку на самолеты с батарейным питанием для этого более чистого будущего. Но даже несмотря на то, что электрические самолеты существуют с 1970-х годов, они так и не взлетели. Итак, что их удерживает?

В конце 1800-х два офицера французской армии экспериментировали с электричеством для приведения в движение дирижабля, но у них возникли проблемы, когда батарея просто не могла удерживать достаточно энергии. Это станет повторяющейся проблемой в течение следующих 100 лет.

Когда были изобретены никель-кадмиевые батареи, начался первый полет с электродвигателем, но он длился менее 15 минут.

Затем, в 1980-х годах, были изобретены литий-ионные батареи. Они могли хранить больше энергии, чем когда-либо прежде, что привело к появлению таких самолетов, как Solar Impulse 2. Начиная с 2015 года, самолет на солнечной энергии провел 16 месяцев в полете вокруг света, за исключением того, что он летел со средней скоростью от 28 до 34 миль в час.

Solar Impulse 2 является частью движения последних лет по развитию альтернативных источников энергии, особенно когда люди и правительства начали осознавать, насколько вредны полеты для окружающей среды. В 2019 году авиационная промышленность выбросила около 1 миллиарда тонн CO2.Это около 2,5% мировых выбросов. Может показаться, что это не так уж много, но это почти столько же, сколько весь континент Южная Америка выбрасывает за год.

Кевин Норткер: Нам необходимо внести изменения в отрасль, и электрификация — одна из основных тенденций, которые, мы надеемся, уменьшат это бремя.

Рассказчик: Уже какое-то время люди думают о самолетах, но есть две большие проблемы, связанные с поддержанием электрического заземления. Во-первых, технология еще не совсем готова.

Когда вы пытаетесь оторвать электрический самолет от земли, вам нужна батарея, которая обладает большой мощностью в маленькой упаковке, но …

Каролина Андерсон: Батареи не так эффективны, как бензин, и они, вероятно, не появятся какое-то время.

Экранный диктор: Эффективность батареи или способность удерживать энергию измеряется в удельной энергии. Прямо сейчас даже самые лучшие батареи имеют удельную энергию всего 250 ватт-часов на килограмм, но нам нужно приблизиться к 800, чтобы действительно начать полет, и это все еще ничто по сравнению с удельной энергией реактивного топлива, которая составляет почти 12000 ватт. -часов на килограмм.

Подумайте об этом, как о компьютерах 80-х годов. Они были огромными, но гораздо менее мощными, чем те, что есть сегодня. Сейчас батареи похожи на те компьютеры 80-х годов. Они не такие мощные, как должны быть, и они не только большие, но и тяжелые.

Итак, если вы хотите увеличить мощность самолета, вам нужно приобрести батарею большего размера, а чтобы этот самолет поднялся в воздух, несмотря на вес, вам понадобится еще большая батарея, более мощная, но это означает больший вес.И тогда вам понадобится батарея еще большего размера, чтобы компенсировать этот вес. О, вы поняли.

Но даже если инженеры спроектируют самолет с учетом недостатков в технологии аккумуляторов, им придется взять на себя второе препятствие в отрасли — сертификацию. В США это означает получение разрешения Федерального управления гражданской авиации на испытание и полет на электрическом самолете. Компании должны доказать, что каждый дюйм их самолетов безопасен, пройдя серию испытаний, одно из которых — убедиться, что аккумуляторные элементы не загорятся.

Рой Ганзарски: Если что-то пойдет не так, вы не сможете остановиться. Вы не можете съехать на обочину дороги. У этого самолета есть только одно место. Таким образом, нормативные требования намного выше, требования к надежности, избыточности и безопасности намного выше по уважительной причине. У тебя нет альтернативы.

Рассказчик: В 2016 году Федеральное управление гражданской авиации внесло поправки в свои правила, разрешив использование электрических силовых установок в самолетах, рассчитанных на перевозку до 19 пассажиров. Однако настоящая проблема в том, что на сертификацию, даже с этими поправками, уходят годы, поэтому компании проявили творческий подход.Они начали модернизировать старые самолеты, чтобы быстрее пройти сертификацию.

Ganzarski: Вы убираете весь старый, пожирающий газ, производящий выбросы двигатель и его топливную систему, и заменяете это пространство и вес электрической силовой установкой.

Экранный диктор: Модернизация выполняется поэтапно. Первая фаза была от словенской компании Pipistrel. Он создал первый в мире полностью электрический двухместный самолет еще в 2007 году, установив в планер электрический двигатель.

Tine Tomažič: Планеры безопасны для полетов по определению, даже без работающего двигателя, поэтому мы смогли экспериментировать, не подвергая никого риску и не причиняя никому вреда.

Рассказчик: Сегодня эти самолеты используются для обучения пилотов.

Вторая фаза: гибрид. Лос-анджелесская компания Ampaire заменила один из двух двигателей в Cessna 1973 года на электрический. Ampaire надеется получить свой новый самолет Electric Eel, сертифицированный для коммерческих полетов к 2021 году.

И, наконец, в Ванкувере производитель электродвигателей MagniX и базирующаяся в Ванкувере авиакомпания Harbour Air совершили полет на модифицированном самолете 62-летней давности. 15-минутный испытательный полет в декабре 2019 года сделал его первым в мире полностью электрическим коммерческим самолетом, который совершил полет. Это доказало, что электромобили действительно могут взлететь. Сейчас цель двух компаний — электрифицировать остальной парк Harbour Air, насчитывающий более 40 гидросамолетов, и сертифицировать его к концу 2021 года.

Итак, модернизация кажется идеальной.Проблема, однако, в том, что это ограничивает вас тем, для чего уже построена конструкция самолета, поэтому, если исходный двигатель, скажем, весит 1000 фунтов, и вы его удалите, тогда …

Ганзарский: У меня есть только 1000 фунтов, которые нужно вложить обратно, не так ли? Я не могу утяжелить весь пакет.

Экранный диктор: Электродвигатели меньше и легче газовых, но помните, что эти батареи тяжелые.

Ganzarski: Таким образом, вы теряете дальность действия, потому что батареи при той же мощности намного тяжелее топлива.

Рассказчик: Итак, пока Harbour Air и MagniX выясняли баланс веса в своем самолете, дальность стрельбы сильно уменьшилась. Их электрический самолет может пролететь более 100 миль, что немного меньше, чем расстояние от Сиэтла до Ванкувера, но для того, чтобы электрические самолеты были успешными в долгосрочной перспективе, им придется лететь дальше.

Израильская компания Eviation может предложить решение. Вместо того, чтобы модернизировать старый самолет, его инженеры построили самолет с нуля. Девятиместный самолет «Алиса» был спроектирован с учетом батареи, чтобы уменьшить вес.

Омер Бар-Йохай: Эта батарея буквально повсюду. Это под полом, это в крыльях, это фюзеляж в разных местах.

Рассказчик: Теоретически Алиса могла бы пролететь до 650 миль, примерно это рейс из Лас-Вегаса в Денвер, но поскольку он был построен с нуля, получение ее сертификата занимает больше времени.

Бар-Йохай: Мы уверены, что будем тестировать самолет в полете в начале 2020 года, и полагаем, что с этого момента процесс сертификации займет около двух лет.

Рассказчик: Все разрабатываемые электрические самолеты отличаются друг от друга, но все они имеют одну общую черту: они летят на расстояние менее 500 миль. И хотя это может показаться не впечатляющим расстоянием, эти электрические самолеты ближнего действия могут решить серьезную проблему в путешествиях.

В 2018 году чуть меньше половины всех проданных в мире авиабилетов приходилось на рейсы на расстояние менее 500 миль, но вместо использования небольших эффективных самолетов, предназначенных для этих более коротких маршрутов, мы часто используем дорогие авиалайнеры, рассчитанные на перелеты на тысячи миль.Эти самолеты наиболее эффективны, если они могут совершать крейсерский полет в течение длительного периода времени, но при полете продолжительностью 50 минут эти самолеты взлетают и сразу же возвращаются вниз. В настоящее время 109-мильный рейс из Лос-Анджелеса в Сан-Диего выбрасывает около 110 фунтов CO2.

Бар-Йохай: Для технически подкованного человека это безумие, потому что мы используем неправильные инструменты для работы.

Рассказчик: За последние четыре десятилетия региональные полеты на коммерческих самолетах стали настолько дорогими для авиакомпаний США, Европы и Австралии, что они начали прекращать рейсы в региональные аэропорты.Сегодня из 20 000 взлетно-посадочных полос, утвержденных FAA в США, только 2,5% в настоящее время активны.

Остальные региональные аэропорты убыточны или даже банкротятся, но электрические самолеты могут помочь, и для них уже есть инфраструктура. Омер говорит, что 11 000 из этих 20 000 взлетно-посадочных полос в США могут обслуживать электрический самолет, что намного дешевле в эксплуатации. Алиса могла сэкономить около 800 долларов на час полета по сравнению с обычным турбовинтовым самолетом.

Нёрткер: Это десятикратное увеличение числа потенциальных направлений, при этом не создавая значительного бремени шума и загрязнения для сообществ.

Рассказчик: Что касается далекого будущего, электрическая авиация может появиться во всех формах. Uber уже работает над электрическим аппаратом вертикального взлета и посадки, или eVTOL, который может забрать вас прямо у вашего дома и доставить в аэропорт. Даже крупные игроки, такие как Airbus, Boeing и Rolls-Royce, делают ставку на это будущее.

Томажич: Мы отправились в путешествие, которое сродни ползанию, ходьбе, бегу, прыжкам. Сейчас мы находимся в фазе ходьбы. Беговой частью будут более крупные электрические самолеты, летающие на большие расстояния, а большие скачки, которые произойдут через десятилетие или около того, будут в сегменте eVTOL, который представляет собой электрические машины с вертикальным взлетом и посадкой, которые эффективно взлетают и приземляются там, где мы хотим. их, доводя аэропорты до людей.

Рассказчик: Все, с кем мы говорили, сказали, что до этого еще около 15 лет, и теперь, когда электрический самолет действительно оказался успешным, представители отрасли надеются, что инвестиции в разработку аккумуляторов начнут расти. Потому что, чтобы вырваться из этой бесконечности петля мощности и веса, о которой мы говорили, нам понадобятся более эффективные батареи, чтобы электрические самолеты действительно взлетели.

Бар-Йохай: Вопрос в том, когда это имеет экономический смысл и у кого есть миллиарды, которые потребуются, чтобы вывести такой продукт на рынок через 15 лет? Итак, это будущее? Абсолютно.

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: это видео было первоначально опубликовано в марте 2020 года.

Самолет будущего принимает рейс

Прошлым летом во французских Альпах самолет установил семь новых мировых рекордов. Двухместный самолет поднялся на высоту более 20 000 футов менее чем за две минуты и достиг скорости 142 мили в час. Он пролетел без остановок 300 миль. Возможно, эти цифры звучат не очень впечатляюще. Но учтите, что самолет не сжигал топлива и не выделял никаких выбросов.Вместо этого в самолете использовался полностью электрический двигатель, работающий от одной батареи.

Названный e-Genius и построенный инженерами Штутгартского университета, самым замечательным в этом полностью электрическом самолете является стоимость его полета. По словам пилота Клауса Ольмана, во время своего исторического полета протяженностью 62 мили самолет использовал около 25 киловатт электроэнергии, а общие затраты на электроэнергию составили чуть более 3 долларов. В целом e-Genius потреблял лишь пятую часть энергии типичного двухместного самолета с топливным двигателем.

Этот самолет — эмблема грядущего. Через 20 лет вы, скорее всего, сможете купить билет на рейс на электрическом самолете, способном перевезти 100 пассажиров. «Сегодняшние аккумуляторы позволяют нам с самой совершенной машиной или самым совершенным самолетом пролететь около 400 км», — пояснил Ольманн. «Через пять лет у нас будет вдвое больше [мощности]. Через десять лет некоторые ученые говорят о возможностях в десять раз больше ».

Технологические достижения в области полетов на электрических двигателях сегодня не только сделают полет дешевле для вас.Важно отметить, что они также обещают произвести революцию в том, как авиационная промышленность влияет на глобальную окружающую среду. Самолеты ежегодно выбрасывают в атмосферу около 500 миллионов тонн углекислого газа, что представляет собой значительный вклад в глобальное потепление. Электрический полет заменяет нефтехимическое потребление более чистым электричеством, работающим от батарей.

За последние 150 лет уровни углекислого газа в атмосфере выросли примерно на 35 процентов, и люди перестали быть привязанными к Земле и стали отправлять в воздух 3 миллиарда пассажиров ежегодно.Эпоха полетов оказала огромное влияние на выбросы углекислого газа. Учтите, что когда один человек летит туда и обратно из Нью-Йорка в Лондон, это путешествие генерирует примерно те же выбросы парниковых газов, что и обогрев жилого дома в течение года.

По оценкам Международной организации гражданской авиации, к 2050 году объем авиационных выбросов увеличится в три раза. Правительства, осознающие опасность, реагируют на стремительный рост выбросов парниковых газов ужесточением отраслевых нормативов.С 2012 года Европейский Союз внедрил программу торговли квотами на выбросы углекислого газа среди авиакомпаний, которая создает рынок для торговли или покупки квот на выбросы CO2. В прошлом году Международная ассоциация воздушного транспорта приняла резолюцию, призывающую правительства сделать то же самое.

В Соединенных Штатах эмиссия самолетов не регулируется, и лидеры отрасли, а также политики уже давно борются за участие в международных схемах сокращения эмиссии. Но не за горами большие перемены.В этом году Агентство по охране окружающей среды объявило, что намерено изучить выбросы самолетов, чтобы определить, представляют ли они риск для здоровья населения или окружающей среды, и, возможно, предпринять меры по их регулированию. Сократить выбросы можно так же просто, как повысить эффективность траектории полета и расход топлива. Только эти два фактора приведут к углеродно-нейтральному росту в Америке к 2020 году и сэкономят 1,4 миллиарда галлонов топлива.

Но постепенных улучшений может быть недостаточно. Сама концепция самолета, работающего на ископаемом топливе, должна развиваться, если воздействие на окружающую среду будет полностью смягчено для предотвращения наихудших последствий изменения климата.

Такие компании, как Safran S.A., Boeing, Airbus и Raytheon, уже раскрыли планы по переосмыслению современного самолета. В компании Boeing инженеры создали концептуальный самолет SUGAR Volt, который сочетает в себе электричество и топливо для обеспечения полета, как это делает гибридный автомобиль. Airbus недавно представил самолет с батарейным питанием под названием E-Fan, который компания надеется продать на рынке отдыха к 2017 году и в конечном итоге создать пригородные самолеты в течение 20 лет. В погоне за инновациями многое поставлено на карту: согласно прогнозам, в следующие пятнадцать лет рынок электрических самолетов достигнет более 22 миллиардов долларов.

Для того, чтобы электрический полет действительно стал популярным как на коммерческом, так и на развлекательном рынке, ему нужны более качественные батареи. В других отраслях промышленности традиционные свинцово-кислотные батареи были заменены литий-ионными, которые сейчас используются в большинстве наших ноутбуков, телефонов и электромобилей. Но для того, чтобы быть совместимыми с авиацией, батареи следующего поколения должны обеспечивать колоссальную мощность, будучи в то же время меньше, безопаснее и легче литий-ионных.

Ученые вроде доктора Цичао Ху уже работают над разгадыванием этой загадки. Изобретение Ху, полимерно-ионная жидкость, разработанная в лаборатории Массачусетского технологического института, позволяет создавать батареи, которые содержат в два раза больше энергии, чем литий-ионные в вашем смартфоне. «Основным применением были мобильные телефоны и электромобили», — сказал Ху о своем изобретении. «Но оказалось, что воздухоплавание — интересное приложение. Если мы сможем сделать батареи легче, мы сможем увеличить экономию энергии и увеличить дальность полета самолетов.”

Самолеты, такие как Taurus G4, сделанный словенским производителем самолетов Pipistrel, уже доказали, что электрические самолеты не только экологичны и дешевы, но и могут работать лучше: Taurus требует меньше взлетно-посадочной полосы для взлета и набирает высоту быстрее, чем та же модель, которая использует топливо. . А поскольку электрические самолеты почти бесшумны, они могут летать и приземляться возле жилых домов и предприятий. Эти факты означают, что через пару поколений подростки могут получить лицензию пилота, а не водительские права, и посадить свой небольшой самолет на стоянке для старшеклассников.

Мир уже прошел долгий путь к созданию эры экологически более разумных полетов с батарейным питанием. Полет Клауса Олманна на e-Genius был в пять раз длиннее, чем первый полет на электричестве в 1973 году. В следующем году пилоты будут летать по всему миру на самолете, который приводится в движение четырьмя электродвигателями и 11 000 солнечных батарей на его крыльях. «Электромобильность, — сказал Ольманн, — начинается сейчас».

Самый большой электрический самолет завершил свой первый полет — но важны батареи

Когда в четверг небольшой бело-красный самолет Cessna Grand Caravan вылетел из озера Мозес в штате Вашингтон, он вошел в историю.

Самолет пролетел со скоростью более 100 миль в час на высоте около 2500 футов, сделал несколько поворотов и затем приземлился через 28 минут — в остальном ничем не примечательное путешествие для обычного самолета.

То, что вошло в историю, было под капотом. ECaravan, как его окрестили, приводится в движение электродвигателем мощностью 750 лошадиных сил, который питается от литий-ионных аккумуляторов более чем на 2 000 фунтов. При весе более 4 тонн, с размахом крыла более 50 футов и помещением для девяти пассажиров это самый большой электрический самолет, который когда-либо летал.

Самолеты с электроприводом были провозглашены будущим более экологически чистых и экологически чистых авиаперелетов. Электродвигатели имеют несколько преимуществ перед двигателями, работающими на газе, но один серьезный недостаток — это батареи, которые питают их.

Несмотря на то, что за последние 10 лет в области аккумуляторных технологий были достигнуты значительные успехи, аккумуляторы все еще настолько тяжелы, что вряд ли можно ожидать, что электрические самолеты полностью вытеснят самолеты, работающие на ископаемом топливе в обозримом будущем.

Самый большой в мире полностью электрический самолет совершил свой первый успешный полет, благополучно приземлившись в Мозес-Лейк, штат Вашингтон, примерно в 180 милях к юго-востоку от Сиэтла.twitter.com/2afy5XEKEs

— Reuters (@Reuters) 29 мая 2020 г.

Но сторонники утверждают, что в этом нет необходимости и что преимущества электрической авиации уже реальны.

Рой Ганзарски, генеральный директор расположенной в Сиэтле компании по производству электрических силовых установок magniX, которая разрабатывает eCaravan совместно с компанией AeroTEC, проводящей летные испытания, сказал, что электрические самолеты могут быть лучше, чем винтовые самолеты, работающие на ископаемом топливе, на расстоянии до 1000 миль, что составляет составляет более половины всех пассажирских рейсов в мире сегодня.

Авиакомпании сегодня используют для этих полетов реактивные или турбовинтовые самолеты, отметил он, «но это трата топлива, трата выбросов и вред для окружающей среды».

«Почему бы не сделать это электрически, что к тому же дешевле?» — сказал Ганзарский.

eCaravan пройдет несколько месяцев дальнейших испытаний, как в воздухе, так и на земле, прежде чем Федеральное управление гражданской авиации сможет утвердить проект, возможно, в конце 2021 года.

Самолеты-караваны с турбовинтовыми двигателями

используются во всем мире для перевозки пассажиров и перевозки Cargo, и разработчики eCaravan надеются, что их электрическая версия сможет летать на некоторых региональных авиалиниях.

Сторонники хвастаются, что электрические самолеты тише, безопаснее и дешевле в эксплуатации, чем самолеты, работающие на ископаемом топливе. Например, получасовой полет на электронном караване Moses Lake потреблял всего 6 долларов США — вместо 300 долларов керосина — а бензиновый двигатель его меньшего самолета-погонщика был в два раза громче.

Электродвигатели также легче, чем двигатели, работающие на ископаемом топливе, не требуют такого большого обслуживания и служат намного дольше, прежде чем их нужно будет заменить, сказал Ганзарски.

И пока электричество вырабатывается чисто, электрические самолеты не создают атмосферный углерод выбросов, добавил он.

Ключевым недостатком электрических самолетов является их ограниченный диапазон, который зависит от аккумуляторов, которые они могут нести, хотя в некоторых конструкциях вместо этого используются водородные топливные элементы. Сегодняшние батареи как минимум в 30 раз тяжелее керосина в энергетическом эквиваленте, поэтому электрические самолеты могут совершать только гораздо более короткие полеты.

eCaravan имеет запас хода около 100 миль. Но турбовинтовой Cessna Caravan с таким же весом керосина может пролететь около 1500 миль.

Лучшие батареи уже в пути.Специалист по материалам Ширли Мэн из Калифорнийского университета в Сан-Диего является частью консорциума Battery 500, работающего над новыми конструкциями батарей.

Коммерческие литий-ионные батареи могут хранить около 250 ватт-часов электроэнергии на килограмм, сказала она, но новые конструкции могут удвоить это количество через несколько лет — хотя это зависит от того, как быстро фабрики могут быть оборудованы для их производства.

«У нас нет возможностей массового производства, но в области исследований сейчас мы достигаем 400 [ватт-часов].«Мы еще не достигли отметки 500», — сказал Менг. по химическим веществам, которые могут продлить срок их службы и снизить их цены.

Новые аккумуляторные технологии от электромобилей скоро перейдут на электрические самолеты, сказал Ганзарски, хотя комплекты аккумуляторных батарей для самолетов разные, они используют те же базовые конструкции.

Том Меткалф

Том Меткалф пишет о науке и космосе для NBC News.

Электроаккумуляторы для самолетов в работе

Если мы собираемся ограничить изменение климата в этом столетии, нам нужно электрифицировать все. Это включает в себя авиаперелеты, которые являются крупным и постоянно растущим источником некоторых из самых мощных выбросов парниковых газов. Да, высокоскоростная железная дорога может заменить некоторые рейсы, но для более длительных путешествий путешественникам все равно придется подняться в небо.

Значит, нам понадобятся электрические самолеты.И хотя это может показаться надуманным, на самом деле у нас есть путь к ним. Норвегия была достаточно оптимистична, чтобы объявить в прошлом году, что страна хочет, чтобы все внутренние рейсы были электрическими к 2040 году.

Вот почему недавнее объявление небольшой авиакомпании на северо-западе Тихого океана было таким значительным. Компания Harbour Air, базирующаяся в Ванкувере, объявила в марте, что планирует использовать полностью электрический флот.

Harbour Air в настоящее время эксплуатирует 42 гидросамолета или гидросамолета на 12 маршрутах.В настоящее время компания модернизирует некоторые из своих существующих самолетов с помощью аккумуляторно-электрической силовой установки от компании magniX, производителя электрической трансмиссии. Испытательные полеты этих модифицированных самолетов запланированы на конец этого года, и компания ожидает, что первые коммерческие полеты на электромобилях начнутся в 2022 году.

Компания является небольшим игроком в обширной глобальной авиационной отрасли, но она находится в авангарде электрификации авиации — серьезной технической задачи, которая взволновала инженеров по всему миру.

«Я считаю, что это одна из самых актуальных тем в авиастроении на данный момент», — сказал Андреас Шефер, профессор энергетики и транспорта Лондонского университетского колледжа.

Может пройти несколько десятилетий, прежде чем гудящие двигатели полностью заменят рев реактивных двигателей в небе. Нам понадобятся гораздо более мощные и дешевые батареи, и мы, скорее всего, не получим их до середины века. Но когда мы это сделаем, электрификация радикально изменит конструкцию самолетов и, вероятно, авиационный бизнес в целом, уменьшив при этом влияние авиаперелетов на окружающую среду.

Зачем нужны электрические самолеты

Путешествие по воздуху остается одной из самых сложных проблем в связи с изменением климата. На авиацию приходится 2 процента мировых выбросов углекислого газа. Оксиды азота и твердые частицы, выбрасываемые самолетом на крейсерской высоте, также обладают согревающим эффектом.

По данным отраслевой ассоциации Air Transport Action Group, авиация вносит 2,7 триллиона долларов в мировую экономику и поддерживает 63 миллиона рабочих мест. А поскольку мировая экономика продолжает расти, вклад авиации в изменение климата будет расти.

К середине века спрос на полеты может увеличить выбросы парниковых газов авиационным сектором более чем на 300 процентов по сравнению с уровнем 2005 года, согласно Европейской комиссии. Эта связь между авиаперелетами, экономикой и выбросами является ключевой причиной роста выбросов парниковых газов в США в прошлом году после многих лет спада.

Этот надвигающийся всплеск количества полетов делает крайне важным декарбонизацию авиации, хотя в Парижском соглашении по климату нет обязательных предельных значений выбросов для авиации.Было выбрано большинство низко висящих фруктов, которыми могут заняться авиакомпании — топливная экономичность, лучшая аэродинамика, улучшенное картографирование маршрутов. Топливо — самая большая статья расходов для большинства авиакомпаний, поэтому у них уже есть серьезный стимул его разумно расходовать.

«Если вы посмотрите на возможности сокращения выбросов CO2 в авиации, которые рассматривались в течение долгого времени, то у вас заканчиваются варианты», — сказал Шефер. «Потенциал сокращения выбросов CO2 недостаточно велик по сравнению с темпами роста воздушного транспорта.”

Какие варианты остались? Некоторые авиакомпании экспериментируют с биотопливом, которое теоретически может быть углеродно-нейтральным. Однако биотопливо по-прежнему борется с затратами и масштабами. Другая важная стратегия — это электрификация.

Где сейчас стоят электрические самолеты?

Как и электромобили, электрические самолеты могут путешествовать без вредных выбросов. Они также открывают совершенно новый набор дизайна самолетов и даже новые бизнес-модели для воздушного транспорта. Некоторые важные инженерные задачи остаются, но исследователи и некоторые представители отрасли ожидают, что электрические самолеты взлетят.

Мы уже видели, как электрические самолеты совершают впечатляющие подвиги. В 2016 году самолет Solar Impulse 2 совершил кругосветное путешествие, питаемое только солнечным светом. Конечно, самолет стоил 170 миллионов долларов, перевозил только одного пассажира и разгонялся до 45 миль в час, но он показал, что возможно. Напомним, что между первым 120-футовым перелетом братьев Райт и первым беспосадочным трансатлантическим перелетом Джона Олкока и Артура Брауна прошло всего 16 лет.

Фактически, уже существуют серийные электрические самолеты, такие как Alpha Electro от Pipistrel, двухместный учебно-тренировочный самолет.Harbour Air в настоящее время устанавливает электрическую трансмиссию в качестве замены обычного поршневого двигателя в шестиместном автомобиле de Havilland Canada DHC-2 Beaver. Одна из причин, по которой компания думает, что она может провести электрификацию, заключается в том, что все ее полеты составляют менее 30 минут, поэтому современные аккумуляторные технологии не являются основным ограничивающим фактором. И, по словам компании magniX, поставщика силовой установки, это экономит компании огромную сумму денег. Обычный двигатель стоит от 300 до 450 долларов за час работы.Электрическая трансмиссия от magniX стоила 12 долларов.

Но электродвигатели также позволяют делать то, что нельзя сделать с реактивным или поршневым двигателем, поэтому инженеры экспериментируют с радикальными и причудливыми новыми конструкциями. НАСА испытывает некоторые из этих идей на своем испытательном самолете X-57 Maxwell, полностью электрическом. Взгляните:

Возможно, вы заметили небольшое отличие от большинства винтовых самолетов. Шон Кларк, главный исследователь X-57 в НАСА, объяснил, что конструкция помогает решить ключевой компромисс, с которым сталкиваются многие самолеты.

«Для самолета этого масштаба одним из факторов, определяющих конструкцию двигателя, являются его посадочные и взлетные характеристики», — сказал Кларк.

Для взлета с земли и набора крейсерской высоты требуется много энергии. Он также требует большого подъема. Для большинства самолетов это означает, что им требуется большая площадь поверхности крыла, чтобы обеспечить адекватную подъемную силу на более низких скоростях. Но эта большая площадь поверхности увеличивает сопротивление и снижает эффективность движения на высоких скоростях.

Однако электродвигатели

дешевле и их легко масштабировать вверх и вниз.Они также менее сложны с механической точки зрения, поскольку им не нужны топливопроводы, клапаны и выхлопные системы, поэтому они помещаются в меньший корпус.

«Наше крыло имеет маршевые винты на законцовке крыла, и это снижает сопротивление законцовки крыла», — сказал Кларк. «У нас также есть 12 маленьких пропеллеров, которые распределены по передней кромке крыла. Это увеличивает подъемную силу на низкой скорости ».

Для взлета и посадки включаются малые пропеллеры, что означает, что крыло может быть намного меньше, чем у сопоставимого обычного самолета, что позволяет экономить энергию в полете.

Испытание конструкции крыла для X-57 Maxwell. Том Чида / НАСА

Помимо оборудования, электрические самолеты могут изменить бизнес-операции авиакомпаний. Электродвигатели могут обеспечивать очень короткий — даже вертикальный — взлет и посадку, а это означает, что им не обязательно нужен аэропорт с огромными взлетно-посадочными полосами. Таким образом, эти самолеты могли бы работать не как авиалинии, а как авиатакси.

«Есть много целей городской воздушной мобильности, где разные авиастроители и операторы рекламируют будущее, в котором вы можете взять воздушное такси из любого места в мегаполисе где-то в 10 миль и пролететь над всем трафиком в час пик», — сказал Кларк. .«Это действительно интересно, потому что он начинает довольно быстро расти вокруг технологий, с которыми мы уже работаем».

Одна компания, Lilium, уже испытала такой прототип.

Но эти технологии все еще нуждаются в стимулах и инвестициях. Кларк сказал, что батареи также создают новые проблемы безопасности для самолетов, которыми необходимо управлять. В 2014 году Boeing пришлось остановить весь свой парк из 787 самолетов из-за возгорания литий-ионных аккумуляторов.Тем не менее, электрическая авиация набирает обороты, и она может взлететь раньше, чем мы могли ожидать.

Когда у нас будет полностью электрический авиалайнер?

Шефер был соавтором исследования, опубликованного в журнале Nature Energy в конце прошлого года, в котором он пытался ответить на этот вопрос.

Ключевым ограничением для самолета является плотность энергии его топлива: когда пространство и вес имеют большое значение, вы хотите втиснуть как можно больше энергии в как можно меньшее пространство. Прямо сейчас некоторые из лучших литий-ионных аккумуляторов имеют удельную энергию 250 ватт-часов на килограмм, что уже доказало свою жизнеспособность в автомобилях.Но чтобы соревноваться на воздушных маршрутах протяженностью до 600 морских миль в авиалайнере размера Boeing 737 или Airbus A320, Шефер подсчитал, что батарея должна иметь удельную энергию 800 ватт-часов на килограмм. Для сравнения: реактивное топливо имеет удельную энергию 11 890 ватт-часов на килограмм.

Хотя для того, чтобы конкурировать с трансконтинентальным авиалайнером, потребуется значительно более мощная батарея, более короткие маршруты по-прежнему являются многообещающей целью. Полеты на расстояние менее 600 морских миль составляют примерно половину мировых вылетов и оказывают огромное воздействие на окружающую среду.

Короткие перелеты господствуют в небе, как вы можете видеть на этой карте воздушных маршрутов. Энергия природы

«На очень малых расстояниях доминирующими факторами загрязнения являются взлет и набор высоты», — сказал Шефер.

Энергия, необходимая для достижения высоты, означает, что авиалайнеры менее экономичны при полетах на короткие расстояния. Эффективность в расчете на одного пассажира постепенно увеличивается с пройденным расстоянием, но снова снижается при дальних рейсах, поскольку самолету также приходится расходовать больше энергии для перемещения необходимого топлива для полета.Вот почему большая часть топлива в авиации по-прежнему используется в дальних поездках. Согласно исследованию, если бы все самолеты на коротких маршрутах были электрифицированы, это уменьшило бы использование авиационного топлива только на 15 процентов.

Шефер подсчитал, что удельная энергия батарей увеличивалась на 3-4 процента в год в последние годы. Если эта тенденция сохранится, то примерно к середине века у нас будет батарея мощностью 800 ватт-час на килограмм, если это не произойдет.

«Это, безусловно, долгий путь, но поскольку масштабы авиации очень велики, [авиалайнеры], как правило, живут от 20 до 30 лет, нам нужно начать изучать эти технологии сейчас, чтобы они стали доступны в 2050 году», он сказал.Шагом в этом направлении могут стать гибридно-электрические самолеты, но эти конструкции по-прежнему выделяют парниковые газы и также зависят от дешевых и мощных аккумуляторов.

Другой ключевой переменной, конечно же, является стоимость. Реактивное топливо сейчас дешево, а батареи дорогие. Если цены на авиакеросин вырастут, а цены на батареи упадут, электрикам будет легче конкурировать. Однако вы также должны учитывать стоимость электроэнергии, как показано на этой диаграмме:

Чтобы сделать электрические самолеты конкурентоспособными, существует скользящая шкала между стоимостью топлива и стоимостью электроэнергии. Энергия природы

На оси ординат также показано, что произойдет с ценами на топливо, если будет введен налог на выбросы углерода в размере 100 долларов за тонну. Электрические авиалайнеры будут чистыми ровно настолько, насколько будет электричество, которое их заряжает, поэтому установление цены на углерод будет одним из способов гарантировать, что они не обменивают выбросы от струйной мойки на выбросы из дымовой трубы.

В совокупности это означает, что, вероятно, пройдут десятилетия, прежде чем вы сможете забронировать рейс, работающий исключительно на электронах. Но все же стоит надеяться, что он наберет обороты.

Пора очистить небо, прибыли электрические самолеты

Эмили Пикрелл, специалист по энергетике UH

ДЛЯ AFP ИСТОРИЯ БОЖАНА КАВЧИЧА На фотографии, сделанной 10 ноября 2015 года, запечатлен Pipistrel Taurus … [+] Электроэлектрический двухместный самолет, летящий над Айдовщиной. Сверхлегкий, быстрый и дешевый: более века спустя после того, как братья Райт запустили первый в мире самолет с двигателем, небольшая словенская компания теперь надеется произвести революцию в авиационной отрасли с помощью отмеченных наградами электрических самолетов / AFP / Jure Makovec / AFP (Фото кредит должен читать JURE MAKOVEC / AFP / AFP через Getty Images)

AFP через Getty Images

Когда авиационная отрасль говорит о сокращении своего углеродного следа, будущее электрических самолетов всегда на горизонте.

Так и должно быть. Ожидается, что в ближайшие 20 лет количество рейсов авиакомпаний во всем мире удвоится, однако отрасль сильно отстает от других видов транспорта в переходе к безуглеродному будущему.

«Если эта тенденция сохранится, то авиация станет одним из основных источников загрязнения во всех отраслях промышленности», — сказала Сьюзан Ин, старший менеджер компании по производству электрических самолетов Ampaire, в документальном фильме NOVA. «Авиация станет последним динозавром, которого не убирают, если мы не будем действовать прямо сейчас.”

Для гигантских реактивных самолетов будущее полностью электрических полетов наступит через несколько десятилетий. Если бы в гигантском реактивном самолете использовались современные батареи, потребовалось бы 1,2 миллиона фунтов батарей только для выработки энергии реактивного двигателя, который он заменял. Этот вес фактически потребовал бы дополнительных восьми реактивных самолетов, чтобы нести этот вес!

Понятно, что преодоление этих ограничений технологии аккумуляторов является важным направлением развития электрических самолетов прямо сейчас. И частные компании, и правительства по всему миру начинают с того, что уже работало.

Швейцарская компания Solar Impulse бросила вызов в 2010 году, успешно построив электрический самолет, который мог бы работать на солнечной энергии, и продемонстрировав свое мастерство, совершив 26-часовой полет.

Развитие продолжается, так как широкий круг компаний проявил интерес к электрическим самолетам.

В 2017 году словенский производитель самолетов Pipistrel представил один из первых полностью электрических самолетов, включая электрическую силовую установку, который был сертифицирован для использования в летных школах.

В 2019 году гидросамолетная компания Harbour Air объявила о завершении первого в мире успешного полета полностью электрического коммерческого самолета. Его ePlane, шестиместный DHC-2 de Havilland Beaver с силовой установкой magni500 мощностью 750 лошадиных сил, пролетел около получаса над канадской рекой Фрейзер.

НАСА также сосредоточилось на попытке разработать полностью электрический самолет. Последние десять лет он работал над батареей и разработкой двухместного самолета X-57, чтобы помочь в разработке необходимых технологий.X-57 рассчитан на дальность полета около 100 миль и крейсерскую скорость 172 мили в час. Самолет в настоящее время проходит фазу высоковольтных наземных испытаний.

По словам Брента Кобли, менеджера проекта Flight Demonstrations and Capabilities в Armstrong, для достижения старта потребуется около 200 киловатт энергии от батареи, чего достаточно для питания более 100 средних американских домов.

Литий-ионный аккумулятор на 850 фунтов, необходимый для питания самолета, требовал обеспечения безопасности при минимальном весе.Это вдохновило на новые методы сварки, легкую упаковку и альтернативный метод отвода тепла от поверхности батареи.

Для более крупных самолетов проблема возрастает — производитель авиакомпаний Boeing уже подсчитал, что им еще несколько десятилетий до того, чтобы поднять в воздух самолет размером 777 с помощью только электричества.

Инновационные разработки, которые способствовали повышению эффективности современного реактивного двигателя, затрудняют замену его версией с батарейным питанием, по словам доктора Др.Каушик Раджашекара, профессор электротехники в Хьюстонском университете, специализирующийся на авиаперевозках.

«Современный реактивный двигатель имеет самую высокую удельную мощность среди всех машин, поэтому реактивные двигатели используются в любых самолетах», — сказал Раджашекара.

Чтобы по-прежнему получать максимальную пользу от этих реактивных двигателей, появился двусторонний подход к внедрению электричества в авиацию.

Ближнемагистральные, пригородные рейсы для небольшого количества пассажиров намного ближе к переходу на электричество, особенно если аккумуляторные технологии станут немного легче.По данным Boeing, меньшие по размеру полностью электрические или гибридные региональные самолеты могут быть доступны где-то в 2030-х годах.

Boeing также выпустил электрический пассажирский летательный аппарат, который может быть полностью автономным с дальностью полета до 50 миль. Он был разработан для Uber Air, службы летающего такси, которая, по словам Uber, может быть готова к 2023 году.

Что касается реактивных самолетов, то промышленность сейчас ищет способы интегрировать больше электроэнергии в определенные функции самолета, сохранив при этом конструкцию реактивных двигателей.

Одним из преимуществ конструкции является то, что даже небольшие электродвигатели остаются мощными, а это означает, что несколько электродвигателей можно разместить на крыле самолета. Например, электрические системы управления полетом уже заменили механические системы управления полетом в некоторых самолетах, которые являются компонентами под поверхностью самолета, позволяющими ему летать.

Компании также изучают способы подачи большего количества электроэнергии в сам двигатель, заменяя коробку передач, которая приводит в действие гидравлический насос, топливный насос и масляный насос, электрическими системами.

Со временем реактивные самолеты могут превратиться в гибридные автомобили, во многом похожие на автомобили — с реактивным двигателем и электродвигателем. Оба будут обеспечивать тягу для самолета.

«Это как Toyota Prius — у вас есть реактивный двигатель и электродвигатель», — сказал Раджашекара. «Оба будут обеспечивать движение самолета».

Производители гибридно-электрических авиакомпаний, такие как Ampaire, говорят, что гибридные самолеты сокращают эксплуатационные расходы — еще одно преимущество, учитывая снижение потребности в топливе.Затраты на техническое обслуживание также ниже.

«Начиная с гибридной версии, а не с полностью электрической, это обеспечило отличное сочетание полной производительности, экономии затрат и нашей способности своевременно выполнять техническую работу», — сказал Брис Нзейко, старший исполнительный директор Ampaire, рассказывая NOVA о возможностях. Компания Electric Eel.

Electric Eel — это гибридный самолет, в котором передний поршневой двигатель Cessna заменен электродвигателем, работающим от батареи, что делает его параллельной гибридной конфигурацией.Первый полет он совершил в 2019 году.

Однако ограничения на более длительные полеты будут зависеть от крупных достижений в области аккумуляторных технологий, включая необходимое снижение веса аккумулятора для улучшения его практического использования.

Министерство энергетики США в настоящее время финансирует ряд связанных проектов по совершенствованию технологий для гибридных самолетов, таких как системы питания легких топливных элементов и двигатели и приводы с высокой удельной мощностью.

Частные компании, такие как Tesla, также вкладывают значительные средства в электрические полеты, надеясь стать крупным игроком, при этом Илон Маск утверждает, что батареи компании могут достичь необходимой плотности мощности для электрических самолетов к 2023 году.

Это не может произойти слишком рано — авиакомпании заявляют, что им необходимо достичь своей цели по сокращению чистых выбросов на 50% к 2050 году по сравнению с уровнем 2005 года. Чтобы достичь этого и удовлетворить ожидаемый рост спроса, необходимо будет задействовать электрические самолеты.

Эмили Пикрелл — опытный репортер в области энергетики с более чем 12-летним опытом работы во всем, от нефтяных месторождений до политики в области промышленных водных ресурсов и последних новостей о мексиканских законах об изменении климата. Эмили сообщала об энергетических проблемах в США.С., Мексика и Великобритания. До журналистики Эмили работала политическим аналитиком в Счетной палате правительства США и аудитором в международной организации помощи CARE.

UH Energy — это центр энергетического образования, исследований и инкубации технологий в Университете Хьюстона, работающий над формированием энергетического будущего и выработкой новых бизнес-подходов в энергетической отрасли.

.