Elektrická letadla a soukromá letadla

Jaká jsou elektrická letadla dneška a zítřka? Jaká řešení existují pro ochranu životního prostředí?

V době ekologické krize se odvětví dopravy neustále vyvíjí a hledá řešení, která by méně znečišťovala životní prostředí. Po elektromobilech a lodích jsou nyní na řadě letadla a soukromé tryskáče, které budou poháněny ekologičtějšími energiemi. V roce 2016 dokončilo letadlo Solar Impulse 2 po dvou letech let kolem světa poháněné solární energií. Dnes je elektrická energie v centru pozornosti.

Elektřina se v letectví poprvé objevila v roce 1881, kdy bratři Tissandierové představili model vzducholodi s vrtulí poháněnou elektřinou. Elektrická letadla byla vyvinuta na konci první světové války, ale bez většího úspěchu; nebyla dostatečně výkonná.

O sto let později staví letadla budoucnosti letečtí giganti a vizionáři, jako je Elon Musk. Většina těchto letadel je elektrická, ale využívají také nové technologie a vybízejí nás k jinému pohledu na letectví.

Dnešní elektrická letadla

Vzhledem k tomu, že elektromotor je menší než motor poháněný kerosinem, mají vznikající letadla někdy revoluční konstrukci.

• Alpha Electro od slovinského výrobce Pipistrel má elektromotor, který jeatre krát lehčí než běžný motor a zároveň je dvakrát tišší. Jedná se o jediný elektrický letoun na světě, který se v současné době sériově vyrábí a na trhu je od roku 2017. Jeho lithium-polymerové baterie lze dobít za 45 minut, což mu dává dolet 50 minut. Dvoumístné letadlo slouží k výcviku pilotů.

• Elektrický letoun Bristell Energic úspěšně absolvoval svůj první let v roce 2019. Jeho elektrický pohonný systém navrhla společnost H55, spin-off firmy Solar Impulse. Má dolet přibližně jednu hodinu, takže je ideální pro použití v leteckých školách k výcviku pilotů.

• Alice je 100% elektrický letoun izraelského start-upu Eviation, který bude představen na pařížském leteckém veletrhu v roce 2019. Slibuje přepravu devíti cestujících a dvou členů posádky rychlostí 450 km/h, a to pro lety v roce 2022. Má dolet 1 000 kilometrů, což mu umožní překonávat vzdálenosti jako Paříž-Nice nebo Londýn-Ženeva. Je vybaven elektromotorem Magnix a baterií, která v současnosti tvoří 60 % jeho celkové hmotnosti. Po výbuchu při letu v lednu 2020 se v současné době dokončuje stavba prototypu.

• City Airbus je létající taxi se sedadlyatr, které je výsledkem spolupráce mezi Airbus, RATP a ADP Group. Jedná se o zcela elektrické hybridní letadlo s nízkou hlučností, které může vzlétat a přistávat vertikálně. Je určen pro městskou dopravu mezi centry měst a letišti a mohl by být připraven pro olympijské hry v roce 2024. Společnost Lilium rovněž vyvíjí ultramoderní taxikářský dron. Další společnosti, například Uber, pracují na prototypech letadel eVTOL (elektrický vertikální vzlet a přistání).

• Airbuskterá začala vyvíjetE-fan v roce 2014, od projektu v roce 2017 odstoupila ve prospěch modeluE-fan X, který využíváhybridizaci. Cílem této technologie je spojení spalovacího motoru, který je vysoce účinný, s elektromotorem. Ve spolupráci se společnostmi Rolls-Royce a Siemens chce Airbus v roce 2021 zalétat první hybridní dopravní letadlo.

• Na elektrickém letadle pro krátké tratě pracuje také NASA. První verze Mod IV, X-57, byla představena na začátku roku 2020. Finální verze bude mít čtrnáct motorů, dvě velké vrtule na koncích a šest malých vrtulí připevněných k jeho křídlům, které budou sloužit výhradně ke vzletu a přistání. Bude schopen letět rychlostí 276 km/h a dosáhnout výšky 4 200 metrů.

A konečně, čínský RX1E společnosti Liaoning General Aviation, hybridní letoun společnosti Zunum Aero a eVTOL společnosti Cora patří také k mnoha příkladům elektrických letadel, která jsou stále ve vývoji.

Dnešní výzva

Mnoho regionálních letů již bylo uskutečněno s využitím elektromotorů. Většinou se však jednalo pouze o malá letadla na krátké vzdálenosti. Nyní je výzvou létat s většími a většími letadly na delší vzdálenosti.

Motor letadla vyžaduje obrovské množství energie a elektrické baterie na to nestačí. Jeden kilogram parafínu nese 48krát více energie než baterie. Tento faktor lze určitými pokroky snížit, ale nesení baterií také činí letadlo těžším po celou dobu cesty, což vyžaduje více pohonu. To není případ parafínu, který se spotřebovává během letu.

A konečně, elektrická revoluce se netýká pouze pohonu, ale znamená také to, že například kola letadla mohou být vybavena elektromotory. Tento postup, známý jako Electric Taxiing, snižuje spotřebu parafínu, emise a náklady spojené s fázemi pojíždění letadla.

Elektrické letadlo budoucnosti

V současné době vzniká řada prototypů financovaných velkými leteckými skupinami i menšími začínajícími podniky. Jedním z řešení, jak unést více elektrických baterií a létat déle, je vytvořit letadla z lehčích materiálů. Do roku 2050 budou letadla zcela jiná, než na jaká jsme zvyklí dnes.

Zde je několik příkladů:

• Easyjet spolupracuje s americkým výrobcem Wright Electric na 100% elektrickém letadle pro rok 2030. Zkoušky proběhnou v roce 2023 a lety budou trvat méně než hodinu a budou pokrývat vzdálenosti jako Londýn-Amsterdam, Paříž-Ženeva a Lyon-Bordeaux. Wright 1 je navržen pro přepravu 186 cestujících.

• Transcend Air Vy 400, hybridní letoun mezi letadlem a vrtulníkem schopný dosáhnout cestovní rychlosti 650 km/h, nabídne své první komerční lety od roku 2024 ve Spojených státech.

• Podle Elona Muska představujínadzvuková letadla budoucnost letectví. Nadzvukový letoun Boom by se měl vznést do vzduchu v roce 2020 a letoun X-59 NASA v roce 2021. Jeho dopad na životní prostředí je však takový, že se zatím pravděpodobně nerozšíří.

Biomimikry

Dalším inovačním procesem je biomimikry , inženýrská technika, která čerpá inspiraci z přírody pro vylepšení současných letadel. Airbus například navrhl regionální tryskové letadlo Bird of Prey s využitím orlích a sokolích křídel, protože jsou schopna létat rychle a dlouho. Jeho součástí je také deformovatelné peří vyrobené z kompozitních materiálů. Tento projekt pravděpodobně nikdy nespatří světlo světa, ale přispěl ke vzniku nových myšlenek a nového způsobu uvažování o letectví.

Airbus představil v roce 2020 nový futuristický letoun Maverick. Jeho trojúhelníková konstrukce by mohla ušetřit až 20 % paliva ve srovnání se současnými jednoplošnými letadly.

NASA také pracuje na novém typu křídla sestaveného z tisíců do sebe zapadajících dílů, aby mohlo za letu měnit tvar.

Návrat vzducholodě

Vzducholoď se možná vrací. Tento sto a půl let starý vynález odpovídá výzvám našeho století. Modernizovaná vzducholoď má řadu výhod: je šetrná k životnímu prostředí (spotřebuje desetkrát méně paliva než letadlo), může se dostat do odlehlých oblastí bez infrastruktury a unese náklad o hmotnosti několika set tun. Britská společnost Varialift usiluje o spuštění flotily vzducholodí určených pro přepravu těžkých nákladů. V současné době se staví tři modely na místě poblíž Châteaudun ve Francii. Vzducholodě jsou poháněny heliem a spotřebují pouze 15 % paliva potřebného pro letadlo se stejným nákladem.

Francouzská společnost Flying Whales rovněž plánuje od roku 2023 uvést na trh obří vzducholoď ve tvaru velryby, která má mít padesátkrát nižší spotřebu a znečištění než letadlo. Vzducholodě budou zpočátku sloužit k přepravě dřeva z nepřístupných oblastí.

Bude letectví šetrnější k životnímu prostředí?

Mezinárodní konkurence urychluje vývoj prototypů. Získání certifikace nového typu letadla však trvá roky a překážkou jsou i některé předpisy.

Většina zemí rozvíjí elektrifikaci svých letadel, což pomáhá snižovat emise. Norsko dokonce chce, aby všechny jeho vnitrostátní lety byly do roku 2040 stoprocentně elektrické.

Jak však upozorňuje společnost Safran ve své tiskové zprávě z roku 2019, letectví nikdy nebude stoprocentně elektrické, zejména pokud jde o letadla na dlouhé vzdálenosti. Zatímco mnohé regionální lety jsou možné již dnes, bylo by zapotřebí skutečné technologické revoluce, aby baterie dokázaly zajistit energii, kterou letadla potřebují. Zpráva také vysvětluje, že právě lety dopravních letadel na vzdálenost delší než 1 000 km bohužel představují více než 80 % emisí CO2. Navíc je třeba najít způsob recyklace baterií. Existují však i jiná řešení, která doplňují elektrickou energii.

Jaká ekologická řešení?

• Solární energie by mohla nahradit baterie pro napájení elektromotoru. Jednomístný letoun Solar Impulse 2 uletěl 42 000 kilometrů na energii z 22 000 fotovoltaických článků. Jeho nástupcem je SolarStratos; tento švýcarský dvoumístný letoun je v současné době ve vývoji.

• „Ekologičtější“ letadlo bude vyžadovat kombinaci několika faktorů: úspornější spalovací motory, alternativní paliva kombinující biopaliva a syntetická paliva atd. Biopaliva se již na některých krátkých letech používají, ale jejich používání zároveň zvyšuje odlesňování.

• Ve Francii pomáhá k úspoře paliva prediktivní údržba . Společnost Air France používá ke sledování údržby svých letadel software Prognos. Mezitím společnost OpenAirlines se sídlem v Toulouse, která se zabývá čistými technologiemi, nabízí leteckým společnostem inovativní řešení pro správu paliva. Její software SkyBreathe jim umožňuje ušetřit až 5 % parafínu za let.

• Dalším zajímavým přístupem je prodlužování křídel letadel, které snižuje odpor vzduchu, a tím i spotřebu paliva. Letadlo 777X od společnosti Boeing je postaven s delšími křídly a sklopnými konci křídel, takže to nepředstavuje problém.

• Letadla na vodíkový pohon jsou ambiciózním projektem, který se však uskuteční až za mnoho let. Žádný výrobce se tímto tématem zatím nezabýval, protože letadlo poháněné vodíkem by vyžadovalo nádrže, které by bylyatre krát větší než nádrže pro letadla poháněná kerosinem, a velmi velké množství elektrické energie. Celá architektura letadla by se musela přehodnotit, aby mohlo přepravovat cestující.

Závěrem lze říci, že letectví budoucnosti je mnohostranné a kombinuje několik technologií. Zatímco elektrická letadla a soukromé tryskové letouny se rychle mění a rostou, letadla šetrná k životnímu prostředí se navrhují obtížněji.

AEROAFFAIRES doufáme, že vám již brzy budeme moci nabídnout pronájem nové generace elektrických letadel. Do té doby naše iniciativa SkyCo2 vám umožní kompenzovat 100 % emisí CO2 vzniklých při vašich letech podporou projektu zalesňování.

Naši letečtí odborníci jsou vám k dispozici na telefonním čísle +33 (0) 1 44 09 91 82 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, aby vám pomohli najít soukromý let, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám.