Za hibridni električni zrakoplov nije potreban samo nov motor, već i potpuno preinačen električni sustav. To je područje projekta OSYRYS, koji koordinira Safran, francusko društvo u području zrakoplovstva
Lifestyle
Komentari 1
Za hibridni električni zrakoplov nije potreban samo nov motor, već i potpuno preinačen električni sustav. To je područje projekta OSYRYS, koji koordinira Safran, francusko društvo u području zrakoplovstva
U zrakoplovstvu postoji problem s emisijama. Istraživači u okviru četiriju projekata koja se financiraju sredstvima EU-a smatraju da bi hibridni električni motori mogli riješiti taj problem i namjeravaju to dokazati do 2030.
Hibridni automobili danas su uobičajen prizor na europskim cestama. Kod njih se primjenjuje kombinacija motora s unutarnjim izgaranjem i potpuno električnih pogona, pa se za vožnju djelomično koristi tekuće gorivo, a djelomično električna energija. Taj bi koncept mogao donijeti velike promjene u zrakoplovstvu. Ono je izvor oko 2,5 % globalnih emisija ugljika, a taj udio raste kako se povećavaju plaće i sve više ljudi putuje avionom.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
00:57
Dok se cestovni promet brzo dekarbonizira zahvaljujući električnim vozilima, u zrakoplovstvu, u kojem tehnološki ciklus duže traje, teško je smanjiti emisije. Valja imati na umu i to da emisije ispuštene u visini zagrijavaju planet još više od emisija na razini tla.
Cilj je Zajedničkog poduzeća za čisto zrakoplovstvo, javno-privatnog partnerstva Europske komisije i zrakoplovne industrije, riješiti taj problem objedinjavanjem talenata, stručnih znanja i sposobnosti privatnog i javnog sektora.
Taj je cilj potrebno ostvariti što prije.
- Ako se ništa ne poduzme, emisije i utjecaj zračnog prometa na klimu nastavit će se povećavati - rekla je Laure Dupire, voditeljica projekta u ATR-u, europskoj tvrtki specijaliziranoj za proizvodnju regionalnih zrakoplova, odnosno putničkih i teretnih aviona namijenjenih regionalnim, a ne dugim međunarodnim letovima. Zrakoplovni sektor zadao si je cilj postizanja klimatske neutralnosti do 2050. Međutim, ne možemo to ostvariti bez novih tehnologija.
Dupire je članica skupine istraživača koji rade na četirima projektima koje sufinancira Zajedničko poduzeće za čisto zrakoplovstvo. Njihov je zajednički cilj izgradnja iznimno učinkovitog hibridnog električnog regionalnog zrakoplova koji bi omogućio znatno smanjenje emisija.
Umjesto isključivog korištenja motora s unutarnjim izgaranjem, takav bi zrakoplov kombinirao konvencionalni pogon s električnom energijom. Svaki od četiriju projekta – PHARES, DEMETRA, OSYRYS i HERACLES – bavi se jednim od aspekata tog izazova kako bi hibridni električni regionalni putnički zrakoplov bio spreman za let do 2035.
Sadašnja se faza nadovezuje na prethodni krug istraživanja koje je financirao EU, a tijekom kojega je definirana cjelokupna arhitektura, predstavljeni rani električni sustavi i razrađen način upravljanja velikom količinom topline koju proizvodi hibridni električni pogon. To se dalje razvija u okviru četiriju projekata koji su u tijeku. Njihov je cilj izgradnja i integracija potrebne tehnologije te njezina primjena tijekom letenja.
ATR, francusko-talijanski zajednički pothvat proizvođača Airbus i Leonardo, zadužen je za koordinaciju aktivnosti dvaju projekata. Dupire upravlja projektom DEMETRA, u okviru kojeg će se razviti eksperimentalni zrakoplov za pokusne letove kako bi se provjerile tehnologije koje su proizveli drugi.
Alessandro Sgueglia, zrakoplovni inženjer u ATR-u, koordinira projekt HERACLES, tijekom kojeg će se te tehnologije integrirati u jedinstveni koncept zrakoplova. Osim toga, ATR će u potpunosti nadzirati odabir baterija, njihove performanse i integraciju.
- Zahvaljujući novom dizajnu, emisije će se smanjiti za 30 % a istodobno će se osigurati performanse i dolet koji su usporedivi s današnjim regionalnim zrakoplovima ili bolji od njih - izjavio je Sgueglia.
Očekuje se da će se projektom PHARES, u okviru kojeg se razvija hibridni električni pogonski sustav, ostvariti do 20 % tog cilja. Preostalih 10 % bit će rezultat inovacija u području konstrukcije zrakoplova, odnosno novog trupa i krila, iako će se te aktivnosti odvijati u zasebnom, naknadnom projektu. Zasad su ta četiri projekta usmjerena na poboljšanje pogonskih i energetskih sustava.
HERACLES obuhvaća i optimirani motor koji koristi 100 % održivo zrakoplovno gorivo, što znači da je zrakoplov projektiran tako da bude kompatibilan s čišćim gorivima koja zračni prijevoznici već počinju prihvaćati.
Smanjenje emisija od 30 % mjeri se u odnosu na najsuvremeniji regionalni zrakoplov iz 2020., što približno odgovara referentnoj vrijednosti koju postižu zrakoplovi poput ATR-72. Riječ je o jednom od najčešće korištenih regionalnih turbopropelerskih zrakoplova na svijetu, s više od 1200 proizvedenih primjeraka.
Prema riječima Alessandra Sgueglije, namjerno se počinje s regionalnim zrakoplovima.
- Inovacije u zrakoplovstvu uvijek počinju s manjim zrakoplovima, nakon čega se one prilagođavaju većim tipovima - objasnio je.
Usto je naglasio kako cilj nije izgraditi samo eksperimentalni zrakoplov, nego održiv komercijalni proizvod. 'Želimo razviti nešto što može ostvariti značajan udio na tržištu regionalnog zračnog prometa. To je ključan korak za prijenos tih tehnologija na veće zrakoplove.'
Odgovor se zasad svodi na težinu.
- Današnje baterije ograničene su niskom gustoćom energije - objašnjava Anne Saint-Roch iz tvrtke Pratt & Whitney Canada, koja koordinira projekt PHARES, misleći pritom na količinu energije koja se u bateriji može pohraniti po jedinici mase.
- Dakle, iako tehnologija stalno napreduje, potpuno električni pogon uglavnom je primjenjiv za manje zrakoplove s kraćim doletom ili malom nosivosti - rekla je. 'Kad bismo željeli regionalni zrakoplov na isključivo baterijski pogon, u njemu ne bi bilo dovoljno prostora za putnike ili teret. Zato nam je potreban hibridni koncept.'
U praksi, električni bi element vjerojatno trpio najveće opterećenje pri polijetanju i uspinjanju.
- Tu bi električni motor mogao osigurati dio potrebne snage, ali bi se mogao koristiti i u krstarećem letu -rekla je Saint-Roch.
Koordinacijska uloga tvrtke Pratt & Whitney Canada ima i šire značenje.
- Mi smo prvi projekt Zajedničkog poduzeća za čisto zrakoplovstvo kojim upravlja kanadska tvrtka otkako su Kanada i EU 2024. sklopili sporazum o udruživanju u okviru programa Obzor Europa - istaknula je Saint-Roch.
Naglasila je kako je suradnja između Europe i Kanade neophodna ako se hibridna električna tehnologija želi primijeniti u području komercijalnih usluga.
Za hibridni električni zrakoplov nije potreban samo nov motor, već i potpuno preinačen električni sustav. To je područje projekta OSYRYS, koji koordinira Safran, francusko društvo u području zrakoplovstva i svemirske industrije.
- Bit će to prvi put da u zrakoplovu imamo napon od 800 volta - istaknuo je Pierre-Julien Sonnette iz Safrana. 'To će biti mnogo više od napona na koji smo navikli. Morat ćemo potpuno redizajnirati električni sustav.'
Viši napon potreban je kako bi se isporučila snaga neophodna za električni pogon, a to je znatno više od svih trenutačno certificiranih visina napona za komercijalne zrakoplove. Na primjer, na referentnom zrakoplovu ATR napon doseže najviše 115 volta.
Tu je zatim i pitanje certifikacije. Sigurnost zračnog prometa na zavidnoj je razini u odnosu na bilo koju drugu vrstu prijevoza. Međutim, upravo zbog tog strogog pristupa u zrakoplovstvu se uvijek sporo prihvaćaju nove tehnologije.
Kako bi se izbjegli mogući zastoji, Agencija Europske unije za sigurnost zračnog prometa od samog je početka uključena u sva četiri projekta, umjesto da joj se gotova tehnologija podnosi na odobrenje nakon završetka rada.
- Moramo uključiti nadležna tijela od samog početka - naglasio je Sonnette. 'Na kraju, oni su ti koji će odlučiti smije li zrakoplov letjeti. Moramo ih upoznati s tim novim tehnologijama i pokazati da su one i dalje sigurne jer sigurnost je glavni cilj zrakoplovne industrije.'
Četiri opisana projekta mogu se smatrati dijelovima jedinstvenog živog organizma. PHARES osigurava pogonsko 'srce' koje pokreće zrakoplov. OSYRYS razvija električni 'živčani sustav' koji prenosi energiju i signale kroz zrakoplov. HERACLES djeluje kao 'mozak' te koordinira i povezuje različite tehnologije u jedinstveni koncept.
DEMETRA, projekt koji je pokrenut u siječnju 2026., čini 'tijelo' u kojem se sve spaja. U okviru tog projekta treba se preuzeti ono što je razvijeno u drugim trima projektima, ugraditi hibridni pogonski sklop, električne sustave i baterije u stvarni zrakoplov i omogućiti njegov let, uz prethodno testiranje cijelog paketa u stvarnim uvjetima.
Cilj je dostići šestu razinu tehnološke spremnosti, a to znači točku kada se tehnologija smatra dovoljno razvijenom za prijenos na komercijalne proizvode. ATR planira let eksperimentalnog zrakoplova do kraja 2029., a puštanje u promet predviđeno je za 2035.
Ako se pokusni letovi budu odvijali prema planu, nova generacija održivijih regionalnih zrakoplova mogla bi poletjeti prije no što su mnogi nekada smatrali mogućim.
Članak je izvorno objavljen u časopisu Horizon, posvećenom istraživanjima i inovacijama u EU-u.
Istraživanja navedena u ovom članku financirana su iz EU-ova programa Horizon.
Dodatne informacije:
Igre na sreću mogu izazvati ovisnost. 18+