Technika i gadżety

Samoloty hybrydowe i elektryczne

• Technika i gadżety
• 2025 / 07 / 14

Napęd hybrydowy w samochodach stał się niezwykle popularny, bo umożliwia otrzymanie lepszych parametrów jazdy przy jednoczesnym mniejszym zużycia paliwa. W początkowych latach stosowania takiego napędu, technologia wydawała się na tyle skomplikowana, że korzyści z mniejszego spalania nie czyniły jej opłacalną. Napęd hybrydowy uparcie promowała jednak Toyota, początkowo w swoim modelu Prius. Postęp technologii sprawił, że żaden poważny producent nie kwestionuje już korzyści napędu hybrydowego i oferuje go w dużej liczbie modeli.

Napęd hybrydowy pojawił się nie tylko na drogach, ale także w powietrzu. W 2020 roku powstała firma Electro.aero Inc., która zbudowała już prototyp samolotu o napędzie hybrydowym. W minionym roku przeszedł on intensywne testy, a w sprzedaży jako gotowy produkt, posiadający wszelkie certyfikaty, ma się pojawić już w 2026 roku.

Napęd w samolocie EL-2 Goldfinch jest nieco inny niż w klasycznym samochodzie hybrydowym. Koła samochodu są napędzane zarówno silnikiem spalinowym, jak i elektrycznym. W samolocie firmy Electra śmigła napędzają tylko silniki elektryczne. Przy starcie i lądowaniu silniki te zasilane są z akumulatorów. W czasie lotu włącza się natomiast silnik spalinowy, który połączony jest z generatorem prądu, na bieżąco doładowującym akumulatory. Moc generatora wynosi 600 kW.

Takie rozwiązanie ma kilka zalet. Silnik spalinowy może cały czas pracować z optymalną prędkością obrotową. Dzięki temu, zużycie paliwa jest niższe, niż w przypadku napędzania bezpośrednio śmigła, gdy wymagana jest regulacja obrotów i mocy. Najlepiej widać to przy starcie samolotu, gdy potrzebna jest największa moc. Zużycie paliwa jest wówczas ogromne, ale w samolocie hybrydowym działają wtedy tylko silniki elektryczne, które są znacznie bardziej efektywne.

Dodatkową zaletą startu (i lądowania) na silnikach elektrycznych jest to, że są one bardzo ciche. Nie ma więc charakterystycznego wycia silników startującego samolotu. Hałas generowany przez EL-2 Goldfinch, zmierzony w odległości 300 stóp (90 metrów) wynosi zaledwie 75 db. To mniej więcej tyle, co generuje zwykły ruch uliczny.

Na skrzydle samolotu zainstalowano aż 8 silników elektrycznych. Ich duża liczba zwiększa oczywiście bezpieczeństwo, chociaż i tak jest ono wyższe już przez samo zastosowanie silnika elektrycznego. Jest on z założenia znacznie bardziej niezawodny od spalinowego czy nawet odrzutowego. Ma on bardzo prostą konstrukcję, dzięki której - jak mówią mechanicy - "tam się nie ma co zepsuć".

EL-2 Goldfinch ma aż 8 silników. To zwiększa bezpieczeństwo, ale pozwala też na niezwykle krótkie starty.

---

Obecność aż 8 silników pozwoliła też na wytworzenie dużej siły nośnej na stosunkowo niewielkim skrzydle. Technologia nazwana Blown Lift polega na skierowaniu większej niż w tradycyjnych samolotach ilości powietrza (przez większą ilość śmigieł) na skrzydło i powiększone ruchome klapy skrzydła. To pozwoliło na rewelacyjnie małą prędkość startu. Samolot EL-2 Goldfinch zabiera na pokład 9 pasażerów i dwóch pilotów, a więc łącznie 11 osób i po 50 funtów (23 kg) bagażu na osobę. W wersji cargo, jego udźwig to 2500 funtów (1134 kg). Samolot tej wielkości zaczyna unosić się w powietrze już przy prędkości... 35 mil na godzinę. Jest to właściciwe maksymalna wymagana prędkość, bo w czasie dwóch miesięcy testów, samolot wzbijał się w powietrze już przy prędkości 28-29 mil na godzinę.

Tak niewielka prędkość wymagana do startu oznacza, że samolot nie potrzebuje długiego pasa startowego. Jest nawet zaliczany do kategorii STOL, co jest skrótem od wyrażenia Short Take-Off and Landing (krótki start i lądowanie). Ze względu na zastosowanie silników elektrycznych, producent określa swój samolot jako należący do kategorii eSTOL. Literka "e" może jednocześnie oznaczać nie tylko słowo "electric", ale także "extreme". Bo samolot potrzebuje pasa startowego o długości zaledwie 300 stóp i szerokości 100 stóp (90 x 30 metrów).

To oznacza, że samolot potrzebuje do startu nie tyle lotniska, co futbolowego boiska. Co więcej, w testach samolot startował mniej więcej w połowie wymaganego pasa startowego. Wzbijał się w powietrze po przejechaniu mniej niż 170 stóp (52 metrów). Po locie na wysokości 6500 stóp (prawie 2 km), do lądowania potrzebował nawet krótszego dystansu. Zatrzymywał się po zaledwie 114 stopach (35 metrach).

Warto zaznaczyć, że EL-2 Goldfinch nie potrzebuje żadnej specjalnej infrastruktury naziemnej. Jeżeli jest taka możliwość, może w hangarze doładować akumulatory, ale poradzi sobie bez tego. Energię uzupełnia bowiem pokładowy generator. Korzystanie z zewnętrzej ładowarki ma na celu jedynie oszczędność paliwa.

Oszczędność ma być bowiem największym atutem samolotu firmy Electra Aero. Koszty operacyjne mają być niższe aż o 70% w stosunku do kosztów operacyjnych tradycyjnego samolotu porównywalnej większości. W połączeniu z niezwykle małymi wymaganiami wobec lądowiska, EL-2 Goldfinch ma być bardzo praktycznym środkiem transportu na średnie odległości. Jego zasięg wynosi 500 mil plus 45 minut rezerwy lotu.

Prędkość przelotowa to 200 mil na godzinę. Na przelot z Nowego Jorku do Waszyngtonu samolot potrzebuje 1 godziny i 45 minut, bo trzeba doliczyć manewry przed startem i lądowaniem. Ale to i tak krócej, niż w przypadku dużego samolotu pasażerskiego, którego lot trwa tylko 1 godzinę 15 minut, ale razem z odprawą, startem i lądowaniem podróż trwa 2-3 godziny. Do 3 godzin trwa też podróż szybkim pociągiem Acela.

W papierowym wydaniu "abecadła" piszemy też o samolocie w pełni elektrycznym, który jako pierwszy w historii wylądował w ubiegłym miesiącu na lotnisku JFK w Nowym Jorku.