W ubiegłym tygodniu samolot pod marką Airbus szybował po niebie nad Farnborough w Anglii. Ale dla widzów na corocznej Międzynarodowej Wystawie Lotniczej w Farnborough czegoś brakowało: dźwięku.
To dlatego, że demonstrowany samolot był prototypem całkowicie elektrycznego E-Fan 2.0 firmy Airbus Group. Niezwykle cichy dwumiejscowy, który ma wejść do sprzedaży pod koniec 2017 r., Jest pierwszym krokiem w planie działania firmy na paliwa alternatywne. Opracowanie e-wentylatora i kolejnych modeli, według Chief Technology Officer Jean Botti, powinno doprowadzić do komercyjnego prototypu 80 lub 90 pasażerów około 2030 r.
Kiedy E-Fan 2.0 trafi na rynek, będzie wykorzystywany przede wszystkim do szkolenia pilotów. 500-kilogramowy samolot jest napędzany przez parę 30-kilowatowych silników elektrycznych, które współpracują ze sobą, aby napędzać dwa wentylatory kanałowe przymocowane do nadwozia za kokpitem. Ten elektryczny układ napędowy może napędzać jednostkę z prędkością do 124 mil na godzinę, z prędkością przelotową 99 mil na godzinę. Trzeci, mniejszy silnik przymocowany do przedniego podwozia pozwala samolotowi przyspieszyć do około 37 mil na godzinę podczas kołowania i lądowania. Emisje CO 2 są oczywiście zerowe.
Jak podkreśla Botti, najważniejszym elementem układanki jest bateria. Tutaj gęstość mocy jest kluczowa. „To nie jest jak samochód, w którym można uzyskać 1, 2 lub 1, 5 kilowata na kilogram [gram] i poprowadzić samochód na odpowiednią odległość”, mówi. „Problem, jaki mamy w lotnictwie, to grawitacja; musisz uzyskać od 7 do 10 kilowatów na kilogram [gram]. ”
Airbus nawiązał współpracę z koreańską firmą Kokam w zakresie akumulatorów do bieżącej iteracji E-Fan, choć nie zdecydowali się jeszcze na akumulator do ostatecznej wersji. Zasilacz składa się ze 120 ogniw polimerowych litowo-jonowych wciśniętych w skrzydła. Łącznie baterie wystarczają na 45–60 minut z 15-minutową rezerwą; można je naładować w około godzinę. Airbus opracowuje również mechanizm szybkiej wymiany, aby umożliwić łatwą wymianę komórek na asfalcie między lotami. Istnieje również zapasowa bateria na wypadek lądowania awaryjnego.
Około rok po debiucie E-Fan 2.0 Airbus planuje wydać czteromiejscową wersję, E-Fan 4.0. Aby wydłużyć swój możliwy czas lotu do trzech godzin, inżynierowie dodadzą silnik, który będzie działał podobnie jak samochód hybrydowy - z tym wyjątkiem, że silnik ten nigdy nie będzie używany jako środek napędowy. Gdy akumulator wyczerpie się poniżej pewnego poziomu, silnik uruchomi się i zacznie wirować generator, który z kolei dostarczy energię do akumulatorów.
Ostateczna wersja w pełni elektrycznego wentylatora elektrycznego usiądzie obok siebie pilot i pasażer. (Dzięki uprzejmości Airbus Group) Ale Airbus, najbardziej znany z komercyjnych samolotów pasażerskich, nie planuje zarabiać na tych stosunkowo małych samolotach. Metki cenowe nie zostały jeszcze dodane do dwu- i czteromiejscowych. „Robimy to wszystko, aby się uczyć i zwiększać skalę”, mówi Botti. „Celem jest tutaj opracowanie technologii [budowy] regionalnego samolotu, od 80 do 90 miejsc”. Małe statki, takie jak E-Fan 2.0 i 4.0, będą pod nową marką Voltair, nowo powstały spółka zależna grupy Airbus.
Większe samoloty zostaną zbudowane na platformie hybrydowej o nazwie E-Thrust. Ten układ napędowy, opracowany we współpracy z EADS Innovation Works (ramię badawcze i rozwojowe europejskiego konsorcjum lotniczego) i Rolls-Royce, wykorzysta silnik turbiny gazowej do uzyskania dodatkowego ciągu podczas startu, a także do zasilania akumulatorów podczas lotu płynie.
Wszystkie te prace wpisują się w większy wysiłek zainicjowany przez Komisję Europejską w 2011 r., Zwany Flightpath 2050. Dwa główne cele programu to ograniczenie emisji CO 2 z samolotów o 75 procent i zmniejszenie hałasu o 65 procent - wszystko do roku 2050 Podczas gdy Airbus nie udostępnia obecnie konkretnych prognoz wydajności swoich hybryd, jednostki takie jak E-Fan 4.0 powinny z łatwością osiągnąć te cele, ponieważ spalają paliwo tylko przez ułamek czasu lotu, a silniki elektryczne są praktycznie ciche w porównaniu do silników gazowych. Jednak według Botti lot hybrydowy może nie wystarczyć do zmniejszenia śladu większego samolotu pasażerskiego o pojemności 350 pasażerów. „Uważamy, że przyszłość będzie wymagać biopaliw zamiast elektryczności”, mówi.
To nie znaczy, że większe samoloty również nie mają tu nic do zyskania. Botti mówi, że to, czego nauczyliśmy się podczas opracowywania tych systemów elektrycznych i hybrydowych, może spłynąć do konwencjonalnych samolotów. Na przykład zwiększona wydajność baterii może prowadzić do bardziej inteligentnego zużycia energii lub nowych źródeł zasilania podwozia.
