Elektrické lietadlá sa chystajú na roll-out

Elektrický hybridný pohon začína po autách a lodiach prenikať aj do ďalšej oblasti – letectva. Ak sa naplnia dnešné plány, prvé lietadlá na elektrinu by mohli začať voziť pasažierov v závere nasledujúcej dekády.

Do vývoja hybridných lietadiel sa zapája čoraz viac spoločností, konzultačná firma Roland Berger odhaduje, že v súčasnosti sa celosvetovo pracuje na sedemdesiatich takýchto projektoch. Americký gigant Boeing napríklad vstúpil do startupu Zunum, ktorý sa zaoberá leteckou dopravou vo Washingtone. Má v úmysle vyvinúť lietadlá s elektrickým pohonom pre desať až dvanásť cestujúcich, ktoré by sa mali nad hlavným mestom Spojených štátov objaviť po roku 2022.

Prelomový krok
Vo vývoji hybridných dopravných lietadiel je však najďalej Európa, kde už vzlietlo niekoľko úspešných konštrukcií. V závere minulého roka došlo k ďalšiemu dôležitému kroku – spoločnosti Airbus, RollsRoyce a Siemens oznámili partnerstvo, ktorého cieľom je vyvinúť a otestovať elektrický pohon pre stredne veľké lietadlá s kapacitou okolo sto cestujúcich. „Kráčame postupne k hybridným dopravným lietadlám, ktoré budú bezpečné, spoľahlivé a nákladovo efektívne. Vidíme v nich perspektívu letectva,“ konštatoval pri tejto príležitosti Paul Eremenko, šéf vývoja technologických demonštrátorov v Airbuse.

Partneri spoločne vyvinú lietajúci demonštrátor E-Fan X. Jeho základom je osvedčené lietadlo BAe146 pre regionálne trate. Jeden z jeho štyroch klasických prúdových motorov nahradia dva megawattové elektromotory a očakáva sa, že do vzduchu vzlietne v roku 2020. Ak pôjde všetko hladko, nahradený bude aj ďalší prúdový motor elektrickým.

 

Startup Zunum vyvíja elektrické lietadlá pre regionálnu dopravu v Spojených štátoch.

Hľadanie odpovedí
E-Fan X bude testovať vysokovýkonné elektrické motory, ich fungovanie v širokej škále prevádzkových teplôt i nadmorských výšok, ako aj vplyv rôznych dynamických a elektromagnetických parametrov na ich výkon. Cieľom je posunúť túto technológiu k vyššej bezpečnosti a spoľahlivosti. Program bude zároveň dôležitým zdrojom poznatkov pre nastupujúcu generáciu dizajnérov a inžinierov, ktorá bude ďalej pracovať na riešeniach pre lietadlá s elektrickým pohonom.

Na tejto ceste čaká vývojárov ešte nemálo prekážok, zrejme najväčšou je kapacita a hmotnosť batérií. Frank Anton, viceprezident divízie eAircraft spoločnosti Siemens, je však optimista a verí, že tento problém by sa mohol vyriešiť v relatívne krátkom čase. „Musíme dostať desaťkrát viac energie z rovnakej hmotnosti. To je naša domáca úloha a som si istý, že ju splníme,“ konštatoval F. Anton.

Demonštrátor E-Fan X

Lídri so skúsenosťami
S vývojom „elektrických“ lietadiel majú partneri bohaté skúsenosti. Siemens vyvinul letecký elektromotor s hmotnosťou len 50 kilogramov a nepretržitým výkonom 260 kilowattov, čo je päťnásobne viac, ako dáva rovnako veľký klasický spaľovací motor. Elektromotor poháňal športové lietadlo Extra 330LE, ktoré vlani výkonom 340 kilometrov za hodinu na trojkilometrovej trati vytvorilo svetový rýchlostný rekord. Stalo sa tiež prvým elektrickým lietadlom, ktoré vynieslo vetroň do takmer kilometrovej výšky. Siemens pracuje aj na ďalších dvoch nových konštrukciách leteckých elektromotorov. Airbus zasa v roku 2014 predstavil dvojmiestne čisto elektrické lietadlo E-Fan 1.0, ktoré poháňali dva elektromotory s maximálnym výkonom 30 kW a výdržou tridsať minút. O rok neskôr zdolalo kanál La Manche a po splnení výskumných úloh projekt vlani v apríli ukončili. Siemens do tohto demonštrátora nedodal elektromotory, ale poskytol celú elektrovýbavu. Medzitým Airbus spolu so Siemensom začali pri Mníchove budovať laboratórium E-Aircraft Systems House. Jedným z cieľov tejto výskumnej základne bude vývoj technológií pre elektrický a hybridný pohon lietadiel.

Tichší a čistejší elektrický pohon dovolí, aby sa letiská posunuli bližšie k mestským oblastiam.

Dobrá perspektíva
Pozornosť sa koncentruje na stroje pre regionálnu dopravu do vzdialenosti okolo tisíc kilometrov. Prognózy sú mimoriadne priaznivé: v budúcich dvadsiatich rokoch by sa mal počet cestujúcich na regionálnych linkách zdvojnásobiť a celkový dopyt po leteckej doprave do roku 2050 vzrastie až trojnásobne.

Nárast leteckej dopravy však prináša aj negatíva – už dnes sa podieľa dvoma percentami na celosvetových emisiách oxidu uhličitého vytvorených človekom. Tlak na čistejšiu leteckú dopravu preto silnie. Európska únia stanovila cieľ znížiť do roku 2050 emisie oxidu uhličitého z leteckej dopravy o 75 percent, oxidov dusíka o 90 percent, ako aj znížiť hluk o 65 percent v porovnaní s rokom 1990.

Je jasné, že tieto čísla nie je možné dosiahnuť súčasnými technológiami. Aj preto sa hybridný elektrický pohon ukazuje ako sľubná cesta. Napríklad Nórsko, európsky líder v elektromobilite, nedávno oznámilo ambiciózny cieľ nasadiť do roku 2040 elektrické lietadlá na všetky lety s dĺžkou okolo poldruha hodiny. „Tichší a čistejší elektrický pohon dovolí, aby sa letiská presunuli bližšie do mestských oblastí. Umožnilo by to presunúť cestujúcich zo železnice do vzduchu a spojiť akúkoľvek dvojicu miest,“ približuje víziu hybridnej leteckej dopravy Paul Stein, technologický riaditeľ spoločnosti Rolls-Royce.

Foto: Jean-Marie Urlacher, Siemens, Airbus

Zobrazit Galériu