Avioane electrice și avioane private

Care sunt aeronavele electrice de astăzi și de mâine? Ce soluții există pentru a proteja mediul?

Într-o perioadă de criză ecologică, sectorul transporturilor este în continuă evoluție pentru a găsi soluții mai puțin poluante. După mașinile și bărcile electrice, a venit rândul avioanelor și avioanelor private să fie propulsate de energii mai ecologice. În 2016, Solar Impulse 2 și-a încheiat zborul în jurul lumii după doi ani de zbor alimentat cu energie solară. Astăzi, energia electrică se află în centrul dezbaterii.

Electricitatea a apărut pentru prima dată în aviație în 1881, când frații Tissandier au prezentat un model de dirijabil cu o elice acționată de electricitate. Aeronavele electrice au fost dezvoltate la sfârșitul Primului Război Mondial, dar fără prea mult succes; nu erau suficient de puternice.

Un secol mai târziu, giganți ai aviației și vizionari precum Elon Musk construiesc avioanele viitorului. Majoritatea acestor avioane sunt electrice, dar folosesc, de asemenea, noi tehnologii și ne încurajează să ne gândim altfel la aviație.

Avioanele electrice de astăzi

Deoarece un motor electric este mai mic decât un motor alimentat cu kerosen, aeronavele care apar au modele uneori revoluționare.

• ModelulAlpha Electro, al producătorului sloven Pipistrel, are un motor electric care esteatre ori mai ușor decât un motor convențional, fiind în același timp de două ori mai silențios. Este singura aeronavă electrică din lume aflată în prezent în producție de serie și este pe piață din 2017. Bateriile sale litiu-polimer pot fi reîncărcate în 45 de minute, oferindu-i o autonomie de 50 de minute. Avionul cu două locuri este utilizat pentru formarea piloților.

• Aeronava electrică Bristell Energic a efectuat cu succes primul său zbor în 2019. Sistemul său de propulsie electrică este proiectat de H55, un spin-off Solar Impulse. Are o autonomie de aproximativ o oră, ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în școlile de aviație pentru formarea piloților.

• Alice este un avion 100% electric al start-up-ului israelian Eviation, care va fi prezentat la Paris Air Show în 2019. Acesta promite să transporte nouă pasageri și doi membri ai echipajului la 450 km/h, pentru zboruri în 2022. Are o autonomie de 1 000 de kilometri, ceea ce îi permite să acopere distanțe precum Paris-Nisa sau Londra-Geneva. Are un motor electric Magnix și o baterie care reprezintă în prezent 60% din greutatea sa totală. În urma unei explozii în zbor în ianuarie 2020, prototipul este în curs de finalizare.

• City Airbus este un taxi zburător cuatrlocuri, rezultatul unei colaborări între Airbus, RATP și grupul ADP. Este o aeronavă hibridă complet electrică, silențioasă, care poate decola și ateriza pe verticală. Este conceput pentru deplasări urbane între centrele orașelor și aeroporturi și ar putea fi gata pentru Jocurile Olimpice din 2024. Lilium dezvoltă, de asemenea, o dronă taxi ultramodernă. Alte companii, precum Uber, lucrează la prototipuri de aeronave eVTOL (electric vertical take-off and landing).

• Airbuscare a început dezvoltareaE-fan în 2014, s-a retras din proiect în 2017 în favoareaE-fan X, care utilizeazăhibridizarea. Scopul acestei tehnologii este de a cupla un motor cu ardere internă, care este foarte eficient, cu un motor electric. În colaborare cu Rolls-Royce și Siemens, Airbus își propune să piloteze primul avion de linie hibrid în 2021.

• NASA lucrează, de asemenea, la avioane electrice pe distanțe scurte. Prima versiune a Mod IV, X-57, a fost prezentată la începutul anului 2020. Versiunea finală va avea paisprezece motoare, două elice mari la capete și șase elice mici atașate aripilor sale, care vor fi utilizate exclusiv pentru decolare și aterizare. Va putea să zboare cu o viteză de 276 km/h și să atingă o altitudine de 4.200 de metri.

În cele din urmă, avionul chinezesc RX1E de la Liaoning General Aviation, avionul hibrid de la Zunum Aero și eVTOL de la Cora sunt, de asemenea, printre numeroasele exemple de aeronave electrice aflate încă în curs de dezvoltare.

Provocarea actuală

Multe zboruri regionale au fost deja efectuate cu ajutorul motoarelor electrice. Cu toate acestea, a fost vorba, în general, doar de aeronave mici pe distanțe scurte. Provocarea actuală este de a zbura cu aeronave din ce în ce mai mari pe distanțe mai lungi.

Motorul unui avion necesită cantități colosale de energie, iar bateriile electrice nu sunt suficiente. Un kilogram de parafină transportă de 48 de ori mai multă energie decât bateriile. Acest factor poate fi redus cu ajutorul anumitor progrese, dar transportul bateriilor face ca avionul să fie mai greu pe toată durata călătoriei, necesitând mai multă propulsie. Nu este cazul parafinei, care se consumă în timpul zborului.

În cele din urmă, revoluția electrică nu se referă doar la propulsie; aceasta înseamnă, de exemplu, că roțile unui avion pot fi echipate cu motoare electrice. Această practică, cunoscută sub numele de taxare electrică, reduce consumul de parafină, emisiile și costurile asociate fazelor de taxare ale aeronavei.

Avionul electric al viitorului

Numeroase prototipuri sunt în curs de realizare, finanțate de marile grupuri aerospațiale și de start-up-uri mai mici. Una dintre soluțiile pentru a transporta mai multe baterii electrice și pentru a zbura mai mult este crearea unor aeronave care să utilizeze materiale mai ușoare. Până în 2050, aeronavele vor fi foarte diferite de cele pe care suntem obișnuiți să le vedem astăzi.

Iată câteva exemple:

• Easyjet lucrează cu producătorul american Wright Electric la un avion 100% electric pentru 2030. Testele vor avea loc în 2023, cu zboruri care vor dura mai puțin de o oră și vor acoperi distanțe precum Londra-Amsterdam, Paris-Geneva și Lyon-Bordeaux. Wright 1 este proiectat să transporte 186 de pasageri.

• Transcend Air Vy 400, o aeronavă hibridă între un avion și un elicopter, capabilă să atingă o viteză de croazieră de 650 km/h, va oferi primele sale zboruri comerciale din 2024 în Statele Unite.

• Potrivit lui Elon Musk,aeronavele supersonice reprezintă viitorul aviației. Avionul supersonic Boom urmează să ia zborul în 2020, iar X-59 al NASA în 2021. Cu toate acestea, impactul său asupra mediului este de așa natură încât este puțin probabil să se generalizeze pentru moment.

Biomimicry

Un alt proces de inovare este biomimetismul , o tehnică de inginerie care se inspiră din natură pentru a îmbunătăți aeronavele actuale. Airbus, de exemplu, a proiectat avionul regional Bird of Prey folosind aripi de vultur și șoim, deoarece acestea sunt capabile să zboare repede și pentru perioade lungi. De asemenea, are pene deformabile realizate din materiale compozite. Probabil că nu va vedea niciodată lumina zilei, dar a contribuit la apariția unor idei noi și a unui nou mod de a gândi despre aviație.

Airbus a prezentat un nou avion futurist în 2020, Maverick. Structura sa în formă de triunghi ar putea economisi până la 20% combustibil în comparație cu aeronavele actuale cu un singur culoar.

De asemenea, NASA lucrează la un nou tip de aripă construită din mii de piese care se îmbină între ele, astfel încât să își poată schimba forma în timpul zborului.

Întoarcerea dirijabilului

Dirijabilul ar putea reveni în actualitate. Această invenție veche de un secol și jumătate este în acord cu provocările secolului nostru. Modernizat, el prezintă o serie de avantaje: este ecologic (consumă de zece ori mai puțin combustibil decât un avion), poate accesa zone izolate, fără infrastructură, și poate transporta încărcături de câteva sute de tone. Compania britanică Varialift urmărește obiectivul de a lansa o flotă de dirijabile destinate transportului de mărfuri grele. Trei modele sunt în prezent în construcție pe un amplasament de lângă Châteaudun, Franța. Propulsate cu heliu, acestea vor consuma doar 15% din combustibilul necesar unui avion cu aceeași încărcătură.

De asemenea, compania franceză Flying Whales intenționează să comercializeze, începând cu 2023, un dirijabil gigant în formă de balenă, proiectat să consume și să polueze de 50 de ori mai puțin decât un avion. Inițial, dirijabilele vor fi utilizate pentru a transporta lemn din zone inaccesibile.

Va deveni aviația mai ecologică?

Competiția internațională accelerează dezvoltarea prototipurilor. Cu toate acestea, certificarea unui nou tip de aeronavă durează ani de zile, iar anumite reglementări sunt un obstacol.

Majoritatea țărilor dezvoltă electrificarea aeronavelor lor, ceea ce contribuie la reducerea emisiilor. Norvegia dorește chiar ca toate zborurile sale interne să fie 100% electrice până în 2040.

Cu toate acestea, după cum subliniază Safran în dosarul său de presă pentru 2019, aviația nu va fi niciodată 100% electrică, în special când vine vorba de aeronavele pe distanțe lungi. În timp ce multe zboruri regionale sunt posibile în prezent, ar fi nevoie de o adevărată revoluție tehnologică pentru ca bateriile să fie capabile să furnizeze energia de care au nevoie avioanele de linie. Raportul explică, de asemenea, că zborurile de peste 1 000 de kilometri ale avioanelor de linie sunt, din păcate, responsabile pentru peste 80 % din emisiile de CO2. În plus, trebuie să găsim o modalitate de reciclare a bateriilor. Cu toate acestea, există și alte soluții pentru a completa energia electrică.

Ce soluții ecologice?

• Energia solară ar putea înlocui bateriile pentru alimentarea motorului electric. Monopostul Solar Impulse 2 a parcurs 42.000 de kilometri alimentat de 22.000 de celule fotovoltaice. SolarStratos este succesorul său; acest elvețian cu două locuri este în prezent în curs de dezvoltare.

• O aeronavă „mai ecologică” va necesita o combinație de factori: motoare cu ardere internă mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, combustibili alternativi care combină biocombustibilii și combustibilii sintetici etc. Biocombustibilii sunt deja utilizați pe unele zboruri pe distanțe scurte, dar, în același timp, utilizarea lor crește defrișările.

• În Franța, întreținerea predictivă contribuie la economisirea combustibilului. Air France utilizează software-ul Prognos pentru a monitoriza întreținerea aeronavelor sale. În același timp, OpenAirlines, o companie de tehnologie curată cu sediul la Toulouse, oferă companiilor aeriene soluții inovatoare de gestionare a combustibilului. Software-ul său SkyBreathe le permite să economisească până la 5% parafină pe zbor.

• O altă abordare interesantă este prelungirea aripilor aeronavelor, ceea ce reduce rezistența la înaintare și, prin urmare, consumul de combustibil. Aeronava 777X de la Boeing este construit cu aripi mai lungi și vârfuri de aripă pliabile, astfel încât acest lucru nu reprezintă o problemă.

• Avionul alimentat cu hidrogen este un proiect ambițios, dar care nu se va concretiza decât peste mulți ani. Niciun producător nu s-a ocupat cu adevărat de acest subiect, deoarece un avion alimentat cu hidrogen ar necesita rezervoareatrde două ori mai mari decât cele pentru avioanele alimentate cu kerosen și o cantitate foarte mare de energie electrică. Ar trebui regândită întreaga arhitectură a aeronavei pentru a putea transporta pasageri.

În concluzie, aviația viitorului este multifațetată și combină mai multe tehnologii. În timp ce aeronavele electrice și avioanele private se schimbă și se dezvoltă rapid, aeronavele ecologice sunt mai greu de proiectat.

AEROAFFAIRES sperăm să vă putem oferi închirierea următoarei generații de aeronave electrice foarte curând. Între timp, inițiativa noastră SkyCo2 vă permite să compensați 100% din emisiile de CO2 generate de zborurile dvs. prin susținerea unui proiect de reîmpădurire.

Experții noștri în aviație sunt la dispoziția dumneavoastră la numărul de telefon +33 (0) 1 44 09 91 82 24/7 pentru a vă ajuta să găsiți zborul privat care se potrivește cel mai bine nevoilor dumneavoastră.