Niewielki statek powietrzny pionowego startu i lądowania rewolucjonizuje lotnictwo
Przemysł lotniczy jest jednym z największych źródeł zanieczyszczenia powietrza i zanieczyszczenia hałasem. Zasilanie energią elektryczną jest jednak dostępną, czystą alternatywą dla sektora lekkich statków powietrznych. Samoloty z takim napędem mają prawie takie same wady i zalety co samochody elektryczne i tak jak one zaczynają zdobywać coraz większe znaczenie na rynku. Oprócz wdrożenia napędów elektrycznych branża skupia się w perspektywie długofalowej także na samolotach pionowego startu i lądowania (VTOL). Dzięki takim rozwiązaniom podróże mogłyby przestać być uzależnione od infrastruktury lotniskowej. Mimo to za wyjątkiem helikopterów i garstki najnowocześniejszych myśliwców niewiele statków powietrznych jest dziś zdolnych do pionowego startu i lądowania. Przy obecnie stosowanych technologiach rozwiązania VTOL są nieefektywne i drogie. Jednostka zasilana elektrycznie mogłaby jednak zmienić ten stan rzeczy.
Elektryczny statek powietrzny
W ramach finansowanego przez UE projektu aEro przeanalizowano wykonalność elektrycznego samolotu VTOL, a następnie wykonano prototypową konstrukcję. „Samoloty elektryczne są symbolem trzeciej rewolucji w branży lotniczej”, wyjaśnia koordynator projektu Thomas Pfammatter. „Są prostsze, wymagają mniejszych nakładów na utrzymanie i są o wiele bezpieczniejsze, ponieważ można wyposażać je w elementy nadmiarowe. Jednocześnie generują mniej hałasu i są o wiele bardziej ekologiczne, niż używane dziś jednostki, które piją paliwo jak smok”. Wadą samolotów elektrycznych są wciąż ograniczone możliwości akumulatorów. Prototyp samolotu VTOL jest drugim elektrycznym statkiem powietrznym stworzonym przez firmę Dufour Aerospace, która koordynuje projekt aEro. Pierwszą maszyną był niewielki samolot akrobacyjny z konwencjonalnym mechanizmem lądowania i niemal klasyczną konstrukcją. Branża lotnicza jest konserwatywna i łatwiej zdobyć w niej certyfikację dla niewielkich modyfikacji w sprawdzonych już rozwiązaniach. Opierając się na testach pierwszego prototypu, zespół ocenił realność wykonania samolotu VTOL, który łączyłby zalety helikoptera i stałopłata. Uczestnicy projektu przeanalizowali również pierwsze pomysły konstrukcyjne. Efektem ich pracy była zweryfikowana konstrukcja i plany budowy sprawnego prototypu.
Przygotowanie prototypu
Nowa konstrukcja, o nazwie aEro 2, wykorzystuje ten sam hybrydowy elektryczny układ napędowy, który sprawdził się u poprzednika, ale oprócz tego została wyposażona w uchylne skrzydła. Pozwala to zarówno na pionowe startowanie i lądowanie jak w helikopterze, jak i na lot w poziomie w sposób przypominający standardowe statki powietrzne. Dwuosobowy statek o masie 750 kg powinien osiągać prędkość przelotową rzędu 320 km/h i mieć zasięg 800 km, czyli mniej więcej tyle, co konwencjonalny statek powietrzny tych samych rozmiarów. Dzięki zastosowaniu napędu elektrycznego i specjalnie zaprojektowanych śmigieł jednostka powinna być jednak cichsza niż standardowe maszyny. Podróż w przeliczeniu na kilometr kosztowałaby tyle samo co przejazd samochodem, ale byłaby mniej szkodliwa dla środowiska. By rozwiązać problem akumulatorów, zespół zadbał o znakomitą efektywność wszystkich elementów nowego statku powietrznego. „Nasza konstrukcja działa o wiele sprawniej niż którykolwiek z innych aktualnych projektów VTOL”, dodaje Pfammatter. Tak wysoka sprawność wymaga bardzo zaawansowanego systemu regulowania ułożenia śmigieł w różnych sytuacjach – od przelotu po krążenie w miejscu. Podczas gdy wielu konkurentów unika tak złożonych rozwiązań i zadowala się mniejszą efektywnością, zespół aEro zdołał z powodzeniem zademonstrować działanie swojego systemu sterowania skrzydłami. Przed zakończeniem projektu w październiku 2019 roku zespół pracował nad zbudowaniem i przetestowaniem prototypu aEro 2. Testy będą kontynuowane, a statek powietrzny ma trafić w gusta klientów z takich segmentów branży lotniczej, jak akrobatyka, szkolenie pilotów i miejska mobilność powietrzna. Według zamierzeń omawiany statek powinien podbić rynek helikopterów i przynieść do 2023 roku przychody szacowane na 15 milionów EUR. Za sprawą proponowanej konstrukcji statki powietrzne VTOL byłyby bardziej ekologiczne, a przy tym wydajniejsze i mniej kosztowne. Kto wie, być może ich widok będzie kiedyś czymś powszechnym.
Słowa kluczowe
aEro, statek powietrzny, VTOL, lotnictwo, zasilanie elektryczne, helikopter, elektryczny statek powietrzny, pionowe startowanie i lądowanie, miejska mobilność powietrzna