-
Największy dotychczas samolot z napędem bateryjnym X1 firmy Heart Aerospace wykonał 27-minutowy lot testowy, zużywając energię o wartości około 5 dolarów.
-
Heart Aerospace buduje hybrydowo-elektryczny samolot pasażerski ES-30, z pełnym zasięgiem elektrycznym około 200 km i planowanym wejściem do służby w 2031 roku.
-
Rozwój lotnictwa elektrycznego ogranicza obecnie gęstość energii baterii, a Airbus prowadzi osobne badania nad dużym samolotem elektrycznym z napędem na bazie wodoru.
-
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
X1 wystartował z lotniska Plattsburgh International Airport w stanie Nowy Jork. Maszyna ma 32,3 m rozpiętości skrzydeł, 23,2 m długości i przy starcie ważyła ponad 11,3 tony. Według Heart Aerospace jest to największy samolot bateryjno-elektryczny, jaki kiedykolwiek wzbił się w powietrze.
Lot obejmował kołowanie, start, wznoszenie, manewry i lądowanie. X1 osiągnął wysokość 1100 stóp nad ziemią, czyli około 335 m, a jego elektryczny układ napędowy dostarczał ponad 1 MW mocy. Cały lot trwał 27 minut i został przeprowadzony na podstawie specjalnego świadectwa zdatności do lotu wydanego przez amerykańską Federalną Administrację Lotnictwa dla maszyn eksperymentalnych.
Najbardziej efektownie brzmi jednak inna liczba. Według firmy cała energia zużyta podczas lotu kosztowała około 5 dolarów. Heart Aerospace zestawia to z cenami paliwa lotniczego, które w tygodniu kończącym się 7 sierpnia wynosiły średnio 3,50 dolara za galon, o 63 proc. więcej niż rok wcześniej.
Elektryczny samolot ES-30 ma wejść do służby w 2031 r.
X1 nie ma wozić pasażerów. To pełnowymiarowy demonstrator służący do sprawdzania technologii, aerodynamiki, osiągów i procedur, które mają zostać wykorzystane w docelowym modelu ES-30. Ten ma zabierać 30 pasażerów i obsługiwać przede wszystkim krótkie połączenia regionalne.
Heart Aerospace zakłada, że ES-30 będzie samolotem hybrydowo-elektrycznym. W pełni elektryczny zasięg ma wynosić około 200 km, a po wykorzystaniu dodatkowego napędu hybrydowego wzrosnąć do około 800 km.
Producent obiecuje też znacznie niższe koszty. Według Heart Aerospace ES-30 ma być w eksploatacji o ponad 40 proc. tańszy od starszych samolotów regionalnych. Oszczędności mają wynikać nie tylko z tańszej energii, ale również z prostszej budowy silników elektrycznych, mniejszych potrzeb serwisowych i większej niezawodności układu napędowego.
„Samoloty elektryczne przeznaczone do lotów komercyjnych mogą zasadniczo zmienić ekonomię linii lotniczych i ostatecznie obniżyć koszt podróży dla pasażerów” – mówi Anders Forslund, założyciel i prezes Heart Aerospace. Firma buduje już pierwszy przedprodukcyjny egzemplarz ES-30 w zakładzie w Los Angeles. Próby w locie mają rozpocząć się w 2028 r., a wejście do służby zaplanowano na 2031 r.
Baterie nadal ograniczają rozwój samolotów elektrycznych
Plany są ambitne, bo lotnictwo stawia przed bateriami znacznie większe wymagania niż transport drogowy. W samochodzie dodatkowa masa akumulatora jest kłopotem, ale w samolocie każdy kilogram wpływa na zasięg, ładowność i ilość energii potrzebnej do utrzymania maszyny w powietrzu. Dlatego elektryczne samoloty najłatwiej wprowadzać na krótkich trasach i w mniejszych konstrukcjach.
To właśnie gęstość energii baterii, czyli ilość energii, jaką można zmagazynować w określonej masie, pozostaje jednym z głównych ograniczeń rozwoju elektrycznego lotnictwa. Przyszłość takich maszyn zależy od tego, czy akumulatory staną się wyraźnie lżejsze i bardziej pojemne niż dzisiejsze.
Heart Aerospace próbuje ominąć ten problem przez układ hybrydowy. Krótsze rejsy ES-30 miałby wykonywać przede wszystkim na bateriach, a na dłuższych trasach korzystać z dodatkowego źródła napędu. Pozwala to wykorzystać silniki elektryczne tam, gdzie dzisiejsze akumulatory mają wystarczającą pojemność.
Heart Aerospace nie jest jedyną firmą próbującą elektryfikować lotnictwo. Jeszcze inną drogą idzie Airbus, który rozwija projekt dużego samolotu elektrycznego zasilanego wodorowymi ogniwami paliwowymi. Taka maszyna miałaby zabierać co najmniej 100 pasażerów i mieć zasięg około 1850 km.
Airbus stawia na wodór i nadprzewodniki
W projekcie ZEROe Airbus chce połączyć wodór, ogniwa paliwowe i elektryczny napęd o bardzo dużej mocy. Planowany samolot miałby cztery zespoły napędowe, po dwa pod każdym skrzydłem, a każdy z nich miałby dysponować mocą 2 MW. Firma testowała już w Monachium system o mocy 1,2 MW.
Jednym z najbardziej nietypowych elementów projektu jest pomysł wykorzystania bardzo niskiej temperatury ciekłego wodoru do chłodzenia instalacji elektrycznej. Wodór przechowuje się w temperaturze około -253 st. C. Airbus chce wykorzystać te warunki do chłodzenia przewodów, elektroniki, przetwornic i uzwojeń silników, a część tych elementów mogłaby pracować jako nadprzewodniki.
„Ponieważ wodór przechowywany w samolocie ma bardzo niską temperaturę, -253 st. C, możemy wykorzystać tę temperaturę i technologię kriogeniczną również do wydajnego chłodzenia instalacji elektrycznej całego systemu” – mówił Glenn Llewellyn, wiceprezes Airbusa odpowiedzialny za program ZEROe, cytowany przez „IEEE Spectrum”.
Airbus przygotowuje już także zaplecze do testowania całego wodorowego układu napędowego. W Grenoble, wspólnie z Air Liquide Advanced Technologies, zbudował stanowisko Liquid Hydrogen Breadboard, na którym sprawdzane są w rzeczywistej skali zbiorniki, zawory, przewody i pompy do przechowywania oraz dystrybucji ciekłego wodoru. W 2027 r. koncern chce po raz pierwszy przetestować kompletny układ od zbiornika paliwa aż po ogniwa paliwowe i napęd elektryczny, co ma pozwolić ocenić działanie wszystkich elementów jako jednego systemu.
Koncern jednocześnie przyznaje, że droga do dużego bezemisyjnego samolotu jest jeszcze długa. Koncern wycofał się z wcześniejszego celu zakładającego lot wodorowego samolotu do 2035 r. Guillaume Faury, prezes Airbusa, wskazywał na brak odpowiednich przepisów certyfikacyjnych oraz zbyt wolny rozwój infrastruktury potrzebnej do produkcji zielonego wodoru na dużą skalę. Ostrzegał, że inaczej mogłoby powstać coś w rodzaju „wodorowego Concorde’a”, czyli technologia efektowna, ale niezdolna do masowego, opłacalnego zastosowania.
Na tym tle X1 jest projektem znacznie bardziej przyziemnym. Nie ma przewozić setek pasażerów ani latać między kontynentami. Jego zadaniem jest sprawdzenie, czy elektryczny napęd może działać w samolocie o rozmiarach zbliżonych do regionalnych maszyn pasażerskich. Pierwszy lot pokazał, że może. Teraz przed Heart Aerospace trudniejsza część: zbudowanie certyfikowanego samolotu, który będzie robił to regularnie, z pasażerami na pokładzie.
