I sidste uge steg et Airbus-mærket fly gennem himlen over Farnborough, England. Men for tilskuere på jorden på det årlige Farnborough International Airshow manglede der noget: lyd.
Det skyldes, at flyet, der blev demonstreret, var Airbus Groups prototype, elektrisk E-Fan 2.0. Planlagt til salg i slutningen af 2017 er den uhyggeligt tavse to-personers første skridt i virksomhedens køreplan for alternativt brændstof. Udvikling af E-Fan og efterfølgende modeller skulle ifølge Chief Technology Officer Jean Botti føre til en kommerciel prototype på 80 eller 90 passagerer omkring 2030.
Når E-Fan 2.0 rammer markedet, vil den primært blive brugt til pilotuddannelse. 500-kg-planet drives af et par 30-kilowatt elektriske motorer, der arbejder sammen om at drive to kanalventilatorer, der er fastgjort til kroppen bag cockpiten. Denne elektriske drivretning kan drive fartøjet op til 124 miles i timen med en krydsningshastighed på 99 miles i timen. En tredje, mindre motor, der er fastgjort til det forreste landingsudstyr, gør det muligt for flyet at accelerere op til ca. 37 miles i timen under taxa og landing. CO 2 -emissioner er naturligvis nul.
Som Botti påpeger, er det vigtigste brik i puslespillet batteriet. Her er effekttætheden nøglen. ”Det er ikke som en bil, hvor du kan få 1, 2 eller 1, 5 kilowatt per kilo [gram] og få en bil til at køre i en okay afstand, ” siger han. ”Det problem, vi har inden for luftfart, er tyngdekraften; skal du komme op til 7 til 10 kilowatt per kilo [gram]. ”
Airbus samarbejdede med det koreanske firma Kokam om batterierne til den aktuelle iteration af E-Fan, selvom de endnu ikke har slået sig ned på et batteri til den endelige version. Strømforsyningen består af 120 lithium-ion-polymerceller gemt i vingerne. Tilsammen varer batterierne i 45 til 60 minutter med en 15-minutters reserve; de kan genoplades på cirka en time. Airbus udvikler også en hurtig skiftemekanisme, så cellerne let kan udskiftes på asfalten mellem flyvninger. Der er også et backup-batteri i tilfælde af en nødlanding.
Cirka et år efter debuteringen af E-Fan 2.0 planlægger Airbus at frigive en firesædet version, E-Fan 4.0. For at udvide sin mulige flyvetid til tre timer, tilføjer ingeniører en motor, der fungerer meget som en hybridbil - bortset fra at denne motor aldrig vil blive brugt som et fremdrivningsmiddel. Når batteriet udtømmes under et bestemt niveau, vil motoren sparke ind og begynde at dreje en generator, som igen vil levere strøm til batteripakkerne.
Den endelige version af den allelektriske E-ventilator sidder side om side pilot og passagerer. (Courtesy Airbus Group) Men Airbus, bedst kendt for sine kommercielle flyselskaber, planlægger ikke at gøre forretning ud af disse relativt små fly. Prismærker er endnu ikke tilføjet to- og firesæderne. ”Vi gør alt dette for at lære og opskalere, ” siger Botti. ”Målet her er at udvikle teknologien til [at bygge] et regionalt fly, en 80- til 90-sæder.” Lille håndværk, ligesom E-Fan 2.0 og 4.0, vil være under mærkenavnet Voltair, et nydannet datterselskab af Airbus Group.
Større fly vil blive bygget på en hybridplatform kaldet E-Thrust. Udviklet i samarbejde med EADS Innovation Works (forsknings- og udviklingsarmen for det europæiske rumfartskonsortium) og Rolls-Royce, vil dette drivet bruge sin gasturbinmotor til ekstra tryk under start ud over at give strøm til batterierne mens flyet kører.
Alt dette arbejde passer ind i en større indsats, som blev indledt af Europa-Kommissionen i 2011, kaldet Flightpath 2050. To af programmets primære mål er at reducere CO 2 -emissioner fra fly med 75 procent og reducere deres støj med 65 procent - hele året 2050 Mens Airbus ikke deler specifikke fremskrivninger med hensyn til effektiviteten af dets hybrider på dette tidspunkt, skal håndværk som E-Fan 4.0 let opfylde disse mål, da de kun brænder brændstof i en brøkdel af flyvetiden, og elektriske motorer er næsten lydløse i sammenligning til gasmotorer. Men ifølge Botti er hybridflyvning måske ikke tilstrækkelig til at reducere fodaftrykket for større kommercielle flypassagerer med 350 passagerer. ”Vi tror, at fremtiden vil kræve biobrændstoffer i stedet for elektricitet, ” siger han.
Det betyder ikke, at større fly ikke også har noget at vinde her. Botti siger, at hvad der læres under udviklingen af disse elektriske og hybride systemer, kunne sive ned til konventionelle fly. Forøget batterieffektivitet kan for eksempel føre til mere intelligent strømforbrug eller nye strømkilder til landingsudstyr.
