Samoloty elektryczne i prywatne odrzutowce

Jakie są dzisiejsze i przyszłe samoloty elektryczne? Jakie są rozwiązania mające na celu ochronę środowiska?

W czasach kryzysu ekologicznego sektor transportu nieustannie ewoluuje w poszukiwaniu rozwiązań mniej zanieczyszczających środowisko. Po elektrycznych samochodach i łodziach przyszła kolej na samoloty i prywatne odrzutowce zasilane energią bardziej przyjazną dla środowiska. W 2016 roku Solar Impulse 2 zakończył swój lot dookoła świata po dwóch latach zasilania energią słoneczną. Obecnie energia elektryczna znajduje się w centrum wszystkich debat. Elektryczność po raz pierwszy pojawiła się w lotnictwie w 1881 roku, wraz z prezentacją przez braci Tissandier modelu sterowca wyposażonego w śmigło napędzane energią elektryczną. Samoloty elektryczne zostały opracowane pod koniec pierwszej wojny światowej, ale bez większego sukcesu, ponieważ nie były wystarczająco mocne. Sto lat później giganci lotnictwa i wizjonerzy, tacy jak Elon Musk, budowali samoloty przyszłości. Większość z tych samolotów jest elektryczna, ale wykorzystują one również nowe technologie i zachęcają nas do innego myślenia o lotnictwie.

Dzisiejsze samoloty elektryczne

Ponieważ silnik elektryczny jest mniejszy niż silnik napędzany naftą, powstające samoloty mają czasami rewolucyjne konstrukcje.

• Alpha Electro od słoweńskiego producenta Pipistrel ma silnik elektryczny, który jest czterokrotnie lżejszy od konwencjonalnego silnika, a jednocześnie dwukrotnie cichszy. Jest to jedyny samolot elektryczny na świecie produkowany obecnie seryjnie i dostępny na rynku od 2017 roku. Jego akumulatory litowo-polimerowe można naładować w 45 minut, co daje zasięg 50 minut. Dwumiejscowy samolot służy do szkolenia pilotów.

• Elektryczny samolot Bristell Energic pomyślnie ukończył swój pierwszy lot w 2019 roku. Jego elektryczny układ napędowy został zaprojektowany przez H55, spółkę spin-off Solar Impulse. Jego zasięg wynosi około godziny, dzięki czemu idealnie nadaje się do użytku w szkołach lotniczych do szkolenia pilotów.

• Alice to w 100% elektryczny samolot izraelskiego start-upu Eviation, który zostanie zaprezentowany na Paris Air Show w 2019 roku. Obiecuje przewieźć dziewięciu pasażerów i dwóch członków załogi z prędkością 450 km/h, do lotów w 2022 roku. Jego zasięg wynosi 1000 kilometrów, co pozwala na pokonywanie takich dystansów jak Paryż-Nicea czy Londyn-Genewa. Posiada silnik elektryczny Magnix i baterię, która obecnie stanowi 60% jego całkowitej masy. Po eksplozji podczas lotu w styczniu 2020 r. prototyp jest obecnie finalizowany.

• City Airbus to czteromiejscowa latająca taksówka, będąca wynikiem współpracy Airbusa, RATP i ADP Group. Jest to całkowicie elektryczny, cichy samolot hybrydowy, który może startować i lądować pionowo. Został zaprojektowany z myślą o podróżach miejskich między centrami miast i lotniskami i może być gotowy na Igrzyska Olimpijskie w 2024 roku. Lilium opracowuje również ultranowoczesnego drona taksówkowego. Inne firmy, takie jak Uber, pracują nad prototypami samolotów eVTOL (elektryczny pionowy start i lądowanie).

• Airbus, który rozpoczął prace nadE-fan w 2014 r., wycofał się z projektu w 2017 r. na rzeczE-fan X, który wykorzystujehybrydyzację. Celem tej technologii jest połączenie silnika spalinowego, który jest wysoce wydajny, z silnikiem elektrycznym. We współpracy z firmami Rolls-Royce i Siemens, Airbus zamierza oblecieć pierwszy hybrydowy samolot pasażerski w 2021 roku.

• NASA pracuje również nad elektrycznymi samolotami krótkodystansowymi. Pierwsza wersja Mod IV, X-57, została zaprezentowana na początku 2020 roku. Ostateczna wersja będzie miała czternaście silników, dwa duże śmigła na końcach i sześć małych śmigieł przymocowanych do skrzydeł, które będą używane wyłącznie do startu i lądowania. Będzie w stanie latać z prędkością 276 km/h i osiągać wysokość 4 200 metrów.

Wreszcie, chiński RX1E od Liaoning General Aviation, hybrydowy samolot od Zunum Aero i eVTOL firmy Cora są również jednymi z wielu przykładów samolotów elektrycznych, które wciąż są w fazie rozwoju.

Dzisiejsze wyzwanie

Wiele lotów regionalnych zostało już wykonanych przy użyciu silników elektrycznych. Są to jednak zazwyczaj tylko małe samoloty na krótkich dystansach. Dzisiejszym wyzwaniem jest latanie coraz większymi samolotami na dłuższych dystansach. Silnik samolotu wymaga kolosalnych ilości energii, a baterie elektryczne nie są wystarczające. Jeden kilogram parafiny przenosi 48 razy więcej energii niż baterie. Współczynnik ten można zmniejszyć dzięki pewnym postępom, ale noszenie baterii sprawia, że samolot jest cięższy przez całą podróż, wymagając więcej napędu. Inaczej jest w przypadku parafiny, która jest zużywana podczas lotu. Wreszcie, rewolucja elektryczna dotyczy nie tylko napędu samolotu; pozwala również na przykład na wyposażenie kół samolotu w silniki elektryczne. Ta praktyka, znana jako elektryczne kołowanie, zmniejsza zużycie parafiny, emisje i koszty związane z fazami kołowania samolotu.

Elektryczny samolot przyszłości

Trwają prace nad licznymi prototypami, finansowanymi przez duże grupy lotnicze i mniejsze start-upy. Jednym z rozwiązań umożliwiających przenoszenie większej ilości baterii elektrycznych i dłuższe loty jest tworzenie samolotów przy użyciu lżejszych materiałów. Do 2050 r. samoloty będą znacznie różnić się od tych, do których przywykliśmy dzisiaj.

Oto kilka przykładów:

• Easyjet współpracuje z amerykańskim producentem Wright Electric nad w 100% elektrycznym samolotem na rok 2030. Testy odbędą się w 2023 r., a loty potrwają krócej niż godzinę i obejmą takie dystanse jak Londyn-Amsterdam, Paryż-Genewa i Lyon-Bordeaux. Wright 1 jest przeznaczony do przewozu 186 pasażerów.

• Transcend Air Vy 400, hybryda samolotu i helikoptera zdolna do osiągnięcia prędkości przelotowej 650 km/h, będzie oferować swoje pierwsze loty komercyjne od 2024 r. w Stanach Zjednoczonych.

• Według Elona Muskasamoloty naddźwiękowe stanowią przyszłość lotnictwa. Samolot Boom Supersonic ma wzbić się w niebo w 2020 roku, a X-59 NASA w 2021 roku. Jednak jego wpływ na środowisko jest taki, że na razie jest mało prawdopodobne, aby stał się powszechny.

Biomimikra

Innym procesem innowacji jest biomimikra , technika inżynieryjna, która ma na celu czerpanie inspiracji z natury w celu ulepszenia obecnych samolotów. Na przykład Airbus zaprojektował regionalny odrzutowiec Bird of Prey, wykorzystując skrzydła orła i sokoła, ponieważ są one zdolne do szybkiego i długotrwałego lotu. Posiada on również odkształcalne pióra wykonane z materiałów kompozytowych. Prawdopodobnie nigdy nie ujrzy światła dziennego, ale przyczynił się do powstania nowych pomysłów i nowego sposobu myślenia o lotnictwie. Airbus zaprezentował nowy futurystyczny samolot w 2020 roku, Maverick. Jego struktura w kształcie trójkąta może zaoszczędzić do 20% paliwa w porównaniu z obecnymi samolotami jednokadłubowymi. NASA pracuje również nad nowym rodzajem skrzydła wykonanego z tysięcy zazębiających się części, dzięki czemu może ono zmieniać kształt podczas lotu. embed]https://youtu.be/vnntVphoQwo[/embed]

Powrót sterowców

Sterowiec może powrócić. Ten półtorawieczny wynalazek jest w stanie sprostać wyzwaniom naszego stulecia. Zmodernizowany, miałby szereg zalet: jest przyjazny dla środowiska (zużywa dziesięć razy mniej paliwa niż samolot), może dotrzeć do odizolowanych obszarów bez infrastruktury i może przenosić ładunki o masie kilkuset ton. Brytyjska firma Varialift dąży do uruchomienia floty sterowców zaprojektowanych do transportu ciężkich ładunków. Trzy modele są obecnie w budowie w pobliżu Châteaudun we Francji. Francuska firma Flying Whales również planuje wprowadzić na rynek gigantyczny sterowiec w kształcie wieloryba od 2023 r., zaprojektowany tak, aby zużywał i zanieczyszczał pięćdziesiąt razy mniej niż samolot. Sterowce będą początkowo wykorzystywane do transportu drewna z niedostępnych obszarów. https://youtu.be/VjMAWRJ4054[/embed]

Czy lotnictwo będzie bardziej przyjazne dla środowiska?

Międzynarodowa konkurencja przyspiesza rozwój prototypów. Jednak uzyskanie certyfikatu dla nowego typu samolotu zajmuje lata, a niektóre przepisy stanowią przeszkodę.Większość krajów rozwija elektryfikację swoich samolotów, co pomaga zmniejszyć emisje. Norwegia chce nawet, aby wszystkie jej loty krajowe były w 100% elektryczne do 2040 r. Jednak, jak wskazuje Safran w swoim zestawie prasowym z 2019 r., lotnictwo nigdy nie będzie w 100% elektryczne, zwłaszcza jeśli chodzi o samoloty długodystansowe. Podczas gdy wiele lotów regionalnych jest dziś możliwych, potrzeba prawdziwej rewolucji technologicznej, aby baterie były w stanie zapewnić moc, której potrzebują samoloty pasażerskie. W raporcie wyjaśniono również, że to właśnie loty samolotów pasażerskich na dystansie ponad 1000 kilometrów odpowiadają za ponad 80% emisji CO2. Co więcej, musimy znaleźć sposób na recykling baterii. Istnieją jednak inne rozwiązania uzupełniające energię elektryczną.

Jakie rozwiązania są przyjazne dla środowiska?

• Energia słoneczna mogłaby zastąpić baterie do zasilania silnika elektrycznego. Jednomiejscowy Solar Impulse 2 przeleciał 42 000 kilometrów zasilany 22 000 ogniw fotowoltaicznych. SolarStratos jest jego następcą; ten szwajcarski dwumiejscowy pojazd jest obecnie w fazie rozwoju.

• „Bardziej ekologiczny” samolot będzie wymagał połączenia wielu czynników: bardziej wydajnych silników spalinowych, alternatywnych paliw łączących biopaliwa i paliwa syntetyczne itd. Biopaliwa są już wykorzystywane w niektórych lotach krótkodystansowych, ale jednocześnie ich stosowanie zwiększa wylesianie.

• We Francji konserwacja predykcyjna pomaga oszczędzać paliwo. Air France wykorzystuje oprogramowanie Prognos do monitorowania konserwacji swoich samolotów. Tymczasem firma OpenAirlines z siedzibą w Tuluzie, zajmująca się czystymi technologiami, oferuje liniom lotniczym innowacyjne rozwiązania w zakresie zarządzania paliwem. Jej oprogramowanie SkyBreathe pozwala im zaoszczędzić do 5% parafiny na lot.

• Innym interesującym podejściem jest wydłużenie skrzydeł samolotu, co zmniejsza opór powietrza, a tym samym zużycie paliwa. Na przykład Boeing 777X ma dłuższe skrzydła i składane końcówki skrzydeł, dzięki czemu nie stanowi to problemu.

• Samoloty napędzane wodorem to ambitny projekt, który jednak nie zostanie zrealizowany jeszcze przez wiele lat. Żaden producent tak naprawdę nie zajął się tym tematem, ponieważ samolot napędzany wodorem wymagałby zbiorników paliwa czterokrotnie większych niż w przypadku samolotów napędzanych naftą oraz bardzo dużej ilości energii elektrycznej. Cała architektura samolotu musiałaby zostać ponownie przemyślana, aby umożliwić mu przewożenie pasażerów.

Podsumowując, lotnictwo przyszłości jest wieloaspektowe i łączy w sobie kilka technologii. Podczas gdy samoloty elektryczne i prywatne odrzutowce przechodzą szybkie zmiany i rozwój, trudniej jest zaprojektować samoloty przyjazne dla środowiska.AEROAFFAIRES ma nadzieję, że wkrótce będziemy mogli zaoferować wynajem nowej generacji samolotów elektrycznych. W międzyczasie nasza inicjatywa SkyCo2 pozwala zrównoważyć 100% emisji CO2 generowanych przez loty poprzez wsparcie projektu ponownego zalesiania.

Nasi eksperci lotniczy są do Twojej dyspozycji pod numerem +33 (0) 1 44 09 91 82 24/7, aby pomóc Ci znaleźć prywatny lot, który najlepiej odpowiada Twoim potrzebom.