Az Airbus és a Siemens el akarja engedni az első elektromos gépeket
Elektromosan felemelve: A Siemens sportrepülőgépét 260 kilowatt teljesítményű és 50 kilogrammos tömegű elektromos motor hajtja - ez rekord.
Fotó: Siemens AG
A müncheni Airbus és a Siemens elektromos hajtású regionális sugárhajtón dolgozik. 2030-ban kellene felszállnia. Látogatás a repülőgépipar leendő laboratóriumában.
A jövőnek ez a darabja már kissé feltűnőnek tűnik: valamivel nagyobb, mint egy konzervdoboz, súlya alig 3,2 kiló, kívül egyenletes gerincek, fényes ezüst - villanymotor. De micsoda. Ez a prototípus, amelyet Andreas Faass nemrég vett le a polcról, 40 lóerős. Az összehasonlítható belső égésű motor nemcsak ötször akkora lenne, hanem teljesen alkalmatlan lenne arra is, amivel itt dolgoznak a müncheni Neuperlach-i Siemens kutatóhely 31. épületében: új, rendkívül csendes és gazdaságos motorok repülőgépekhez. És egy új üzleti terület a csoport számára.
Faass egy olyan projekt fő fejlesztője, amelyet a Siemens az európai Airbus légiközlekedési csoporttal közösen halad előre. A Siemens elektromos hajtásainak 2022-re készen kell lenniük. Az Airbusnál egy csapat megfelelő utasszállító repülőgépen dolgozik. Faass ingázik a neuperlachi prototípus fejlesztése és az alig öt kilométerre lévő ottobrunni Airbus kutatóhely között, ahol a csapat többi tagja.
Az e-repülőgépek másképp fognak kinézni
Faass szerint az első, új motorral rendelkező repülőgép legkésőbb 2030-ig száll fel. Akár 100 utas számára is helyet kellene kínálniuk, és 1000 kilométeres hatótávolsággal kell rendelkezniük, lehetséges lennének repülések Berlin és London között. Az Airbus A320 ma már akár 180 utas befogadására képes.
Az új gépek pedig másképp fognak kinézni, mint a ma mozgásban lévő gépek. Végül is sok kismotor felszerelhető a szárny mentén, ahol aerodinamikailag kedvezőbb, mint alatta, mint manapság. Függőleges stabilizátorra már nincs szükség, az elektromotorokkal jobb vagy bal irányt lehet irányítani. További előny: az elektromos motorok a mai turbinákkal ellentétben rendkívül alacsony kopásállóságot mutatnak.
Remélem az A380-at: Az Emirates 36 repülőgépet rendel az Airbus-tól
Virtuális repülés a tesztállványon
Az új típusú villanymotorral rendelkező kisebb gépeket már tesztelés céljából használják, és még mindig akkumulátorral működnek. Például egy műrepülő pilóta. A cég éppen ilyen géppel világrekordot döntött. Az adatgyűjtéshez azonban a repülőgépnek nem kell felszállnia. Egy emelettel a Faass prototípus gyártása alatt a Siemens a tesztlaboratóriumban repül, Markus Bauer birodalmában.
Három ernyő van egymás mellett a szobában - a repülőtér, előtte a pilótafülke: egy magas támlájú szék és egy kisebb képernyő. Itt felszállhat és leszállhat az egérrel a repülõszoftverrel, és néhány piruettet készíthet. A tesztállvány egy ablak mögött helyezkedik el: egy nagy vezetékes doboz, elöl rögzítve egy kerek, matt-ezüst darabbal - rekordmotor 350 LE/260 kW. Körülbelül 40 centiméter átmérőjű, jó 15 centiméter magas. Az összehasonlítható klasszikus elektromos motor sokszor nagyobb lenne.
A tesztállványon lévő motor 30 millió adatcsomagot szállít
Ha a pilóta hurkot repít a virtuális repülőgépével, a szomszédos tesztállvány motorját a Siemens szoftver segítségével valós időben ennek megfelelően töltjük meg. A csatlakoztatott számítógépek pedig adatokat gyűjtenek, mert a motor tele van érzékelőkkel - ez repülésenként körülbelül 30 millió adatcsomagot hoz létre, ahogy Bauer tesztmenedzser mondja. Ezután az adatokat mesterséges intelligenciával és szoftverekkel elemzik, és tippeket adnak a fejlesztőknek, hogy hol és hogyan lehetne javítani.
Négy-hatüléses repülhet a jelenleg tesztelt motorral - mondja Bauer. Valódi utasszállító repülőgéphez azonban megawattokra lenne szükség. A Siemens technikusai még nincsenek olyan messze. De miért nem használják a mérnökök valójában az autókhoz már kifejlesztett elektromos motorokat? "Az autógyártásban a költségek fontosak" - mondja Faass fejlesztési vezető. "Repüléskor fontos a súly, nem is annyira az ár."
"Segítünk a piac alakításában"
És az autó piacon, ahol inkább a mennyiségről van szó, sok szolgáltató küzd a megrendelésekért. A kereseti lehetőségek ennek megfelelően alacsonyak. Más a helyzet a repülőgépek elektromos hajtásaival: „Segítünk a piac alakításában” - mondja Faass. „Korábban nem létezik ilyen.” Véleménye szerint a Siemensnek még egy előnye van a versennyel szemben: egy nagyvállalat pénzügyi ereje. "Induló vállalkozás vagyunk, de hosszú távú stratégiával és finanszírozással rendelkezünk" - mondja Faass.
Az e-autók Norvégiában a gyors sávban vannak
Az Airbus és a Siemens 2016 őszén indult. A Siemensnél a csapat 20-ról több mint 100 alkalmazottra nőtt. Összességében a két csoportnak körülbelül 200 alkalmazottja lesz, akik a projektet irányítják. Van, akinek van motorsport-háttere, klasszikus fejlesztői és vannak frissen az egyetemről. Egyikük korábban kerekes székeket fejlesztett ki a holland paralimpiai csapat számára, ezért tapasztalata volt az ultrakönnyű szénszálakkal kapcsolatban.
A Teslától a Google-ig a Siemensig
Faass maga is segített az akkumulátorok fejlesztésében a Model S, az első sorozatgyártású elektromos autó számára az amerikai Tesla beszállítótól. Ezután átállt a Google X-re, ahol speciális sárkányokon dolgozott, amelyek mini légcsavarokon keresztül áramot termelnek az égen. "Nincs messze onnan az elektromos repülés" - mondja.
A vállalat nem akarja elárulni, mennyit hajlandó fizetni a Siemens a repülés álmáért, de azt állítja, hogy rengeteg pénz van a projektben. Az Airbus alacsony szinten tartja a számokat is.
Az EU követelményei ösztönzik a fejlődést
A fejlesztést az EU követelményei is vezérlik, amelyek célja a repülőgépek kibocsátásának jelentős csökkentése. "Ez csak új hajtásokkal érhető el" - érvel Faass. Kisebbnek kell lenniük, mint korábban, de lényegesen nagyobb teljesítményt nyújtanak. „2022-re meg akarjuk duplázni a motorok teljesítménysűrűségét.” Lehet, hogy ez a laikusok számára nem tűnik olyan látványosnak, de, mint Faass mondja, nyilvánvalóan óriási technikai kihívás. De az ő szemszögéből elsajátítható.
A könnyebb és kompaktabb motorok megszerzése érdekében a Siemens projektcsapata új anyagokat, például szénszálat, és új technikákat, például 3D nyomtatást használ - ez utóbbi azért, mert olyan alkatrészeket tesz lehetővé, amelyeket hagyományosan nem lehet alumínium tömbből marni - például belül üreges elemeket. amelyek könnyebbek és jobban elosztják a hőt.
Honnan származik az áram?
A döntő kérdés továbbra is fennáll: honnan veszi a sok elektromos motor az áramát? Az egyik lehetőség a speciális akkumulátorok lenne, amelyek Faass szerint továbbra is nehézségeket okoznak. Ezért a Siemens és az Airbus közös projektje a hibrid-elektromos repülésre összpontosít. Az akkumulátorból származó villamos energiát kizárólag felszálláshoz és leszálláshoz használják; ha a repülőgép repülési magasságban van, akkor a hagyományos meghajtást használják. Ebben az esetben a hagyományos azt jelenti, hogy egy üzemanyagcella áramot generátoron keresztül lát el.
A közös vállalkozás jelenleg ezen a cellán dolgozik. Faass szerint ez akár 50 százalékot is megtakaríthat az üzemanyagon. A repülőterek környékén is egyre csendesebb. Mivel a gépek felszállás és leszállás közben alig okoznak zajt, az éjszakai repülési tilalom már nem szükséges.