Aj do oblakov s elektrinou

CityAirbus je určený na prepravu štyroch cestujúcich vo veľkých mestách, vizualizácia Airbus

Aj leteckí konštruktéri a výrobcovia lietadiel sa už pripravujú na budúcnosť bez ropy. Ak sa vedcom a inžinierom nepodarí vyvinúť nejaký nový druh pohonu, najvhodnejšou alternatívou bude aj pre lietadlá elektropohon.

Autá, vlaky, lode a lietadlá, to sú v súčasnosti štyri hlavné kategórie dopravných prostriedkov. S výnimkou vlakov sú prevažujúcimi zdrojmi energie na ich pohon fosílne zdroje, teda zemný plyn a ropa, z ktorej sa vyrábajú palivá pre spaľovacie motory, ako sú benzín, nafta a letecký petrolej. Tieto dopravné prostriedky si musia zásoby paliva voziť so sebou. Najviac vyťažené železničné trate sveta sú už zväčša elektrifikované a vlaky s elektrickými rušňami si priebežne čerpajú elektrickú energiu z trolejového vedenia.

Príprava na postropnú éru

Železničná doprava je asi najviac elektrifikovanou zložkou dopravy a je teda najlepšie pripravená na tzv. postropnú éru, čiže na chvíľu, keď ľudstvo vyťaží poslednú kvapku ropy. Aj väčšina veľkých nákladných i osobných lodí je už poháňaná elektromotormi napájanými generátormi a tie poháňa vznetový motor alebo plynová turbína. O elektromobiloch sa toho síce veľa píše a hovorí, ale zatiaľ tvoria len veľmi malý podiel celkového svetového parku automobilov. Ako sú však na blížiacu sa postropnú dobu pripravení výrobcovia lietadiel? Zásadnou a zatiaľ nezodpovedanou otázkou je, či lietadlá budúcej bezropnej éry budú tiež elektrické, alebo sa vedcom a inžinierom podarí vyvinúť nejaký iný druh pohonu. Pretože nijaký nový, alternatívny zdroj pohonu nie je zatiaľ na obzore, sú letecké firmy a ich vývojové centrá nútené intenzívne pracovať na vývoji inovatívnych druhov elektrických pohonov vhodných na pohon lietadiel. Predstava, že by sa na oblohe čoskoro objavili dopravné elektrolietadlá s kapacitou 100 či viac cestujúcich, je však nateraz nereálna. Zaujímavosťou je, že vývoj lietajúcich strojov s elektrickým pohonom nie je záležitosťou len posledných desaťročí. Už v roku 1917 sa do vzduchu vzniesol experimentálny elektricky poháňaný vrtuľník PKZ-1, napájaný elektrickou energiou káblom z batérie na zemi.

Nízka hustota energie

S elektrolietadlom Pipistrel môžete lietať hodinu, foto Pipistrel

Kľúč k pochopeniu mimoriadnej náročnosti zhotovenia lietadla s elektrickým pohonom spočíva vo veličine, ktorá sa nazýva hustota energie. Ide o množstvo energie pripadajúce na jednotku hmotnosti, prípadne jednotku objemu. Hustota energie z ropy vyrábaného leteckého paliva (letecký petrolej) je 40- až 80-krát vyššia ako pri moderných batériách. Z tohto jednoduchého faktu priamo vyplýva, že je relatívne jednoduchšie vyvinúť malé elektrické lietadlo než veľké. Napriek tomu sa na vývoj elektrolietadiel orientujú aj dvaja najväčší výrobcovia veľkých dopravných lietadiel, európsky Airbus a americký Boeing.

E-Fan A CityAirbus

Airbus v spolupráci s firmou Siemens vyvinul malé dvojmiestne lietadlo E-Fan. Prvý raz letelo v marci 2014. V roku 2015 toto lietadlo poháňané dvomi elektromotormi, z ktorých každý mal výkon 30 kW, preletelo Lamanšský prieliv. Airbus však projekt zrušil v prospech vývoja iných lietadiel. Jedným z nich je futuristicky vyzerajúce lietadlo CityAirbus, ktoré je – ako to naznačuje jeho názov – predurčené najmä na dopravu v meste. CityAirbus bude schopný vzlietať i pristávať zvislo (koncepcia VTOL – vertical takeoff and landing) a prepraví až štyroch cestujúcich. Prvý skúšobný let multirotorového, elektricky poháňaného lietadla (bez ľudí na palube) by sa mal uskutočniť v tomto roku.

Prednosť má hybrid

Elektrické lietadlo Alice plánuje svoj prvý let o dva roky, foto Eviation

Americký gigant Boeing spolu so spoločnosťou JetBlue Technology Venture investovali do začínajúcej firmy Zunum Aero, ktorá od roku 2013 pracuje na vývoji 10- až 50-miestnych regionálnych dopravných lietadiel s hybridným pohonom. Ide o lietadlá, ktoré by mohli operovať z veľkého množstva veľmi málo využívaných lokálnych letísk rozosiatych po celom území USA. Prvým by malo byť 12-miestne lietadlo. Jeho úvodný vzlet je plánovaný na rok 2020. Zdrojom elektrickej energie pre toto lietadlo budú v krídle uložené batérie, ale aj plynová turbína poháňajúca dva generátory – týmto hybridným pohonom sa dolet predĺži na 1 100 km.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 02/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Rado Mlýnek

Komentáre