Airbus și Siemens vor să lase primele avioane electrice să zboare
Deconectat electric: aeronava sport de la Siemens este alimentată de un motor electric cu o putere de 260 kilowați și o greutate de 50 kilograme - un record.
Foto: Siemens AG
Munich Airbus și Siemens lucrează la un jet regional cu propulsie electrică. Ar trebui să decoleze în 2030. Vizită la viitorul laborator al industriei aeronautice.
Această bucată de viitor pare deja puțin vizibilă: puțin mai mare decât o cutie de tablă, cântărind puțin sub 3,2 kilograme, chiar și creste la exterior, argintiu strălucitor - un motor electric. Dar ce unul. Acest prototip, pe care Andreas Faass tocmai l-a luat de pe raft, are 40 CP. Un motor cu combustie comparabil nu ar fi doar de cel puțin cinci ori mai mare, dar ar fi, de asemenea, complet nepotrivit pentru ceea ce lucrează aici în clădirea 31 a sitului de cercetare Siemens din Neuperlach din München: motoare noi, extrem de silențioase și economice pentru avioane. Și o nouă zonă de afaceri pentru grup.
Faass este principalul dezvoltator al unui proiect pe care Siemens îl conduce împreună cu grupul european de aviație Airbus. Unitățile electrice Siemens ar trebui să fie gata până în 2022. La Airbus, o echipă lucrează la o aeronavă de pasageri adecvată. Faass face naveta între dezvoltarea prototipului din Neuperlach și site-ul de cercetare Airbus din Ottobrunn, la puțin mai puțin de cinci kilometri distanță, unde se află restul echipei.
Avioanele electronice vor arăta diferit
Potrivit lui Faass, primul avion cu noul motor va decola nu mai târziu de 2030. Acestea ar trebui să ofere spațiu pentru până la 100 de pasageri și să aibă o autonomie de 1000 de kilometri, ar fi posibile zboruri de la Berlin la Londra. Un Airbus A320 poate găzdui acum până la 180 de pasageri.
Și noile mașini vor arăta diferit de avioanele care sunt în mișcare astăzi. La urma urmei, multe motoare mici pot fi montate de-a lungul aripii, unde este aerodinamic mai favorabil decât dedesubt, așa cum se întâmplă acum. Un stabilizator vertical nu mai este necesar, un viraj la dreapta sau la stânga poate fi controlat de motoarele electrice. Un alt avantaj: motoarele electrice au o uzură extrem de redusă, spre deosebire de turbinele de astăzi.
Speranță pentru A380: Emirates comandă 36 de aeronave de la Airbus
Zbor virtual în standul de testare
Mașinile mai mici cu un nou tip de motor electric sunt deja utilizate în scopuri de testare și încă funcționează cu baterii. Un pilot acrobatic, de exemplu. Compania tocmai a stabilit un record mondial cu o astfel de mașină. Cu toate acestea, aeronava nu trebuie să decoleze pentru a colecta date. La un etaj sub producția prototipului lui Faass, Siemens lasă să zboare în laboratorul de testare, tărâmul lui Markus Bauer.
Există trei ecrane unul lângă altul în cameră - aerodromul, în fața acestuia cabina de pilotaj: un scaun cu spate înalt și un ecran mai mic. Aici puteți decola și ateriza cu mouse-ul cu software-ul de zbor și puteți face niște piruete. Standul de testare este situat în spatele unei ferestre: o cutie mare cu fir, cu o parte rotundă mată, argintie atașată la față - un motor record cu 350 CP/260 kW. Măsoară aproximativ 40 de centimetri în diametru și are o înălțime bună de 15 centimetri. Motorul electric clasic comparabil ar fi de multe ori mai mare.
Motorul de pe standul de testare livrează 30 de milioane de pachete de date
În cazul în care pilotul zboară o buclă cu avionul său virtual, motorul din standul de test de alături este încărcat corespunzător în timp real, folosind software-ul Siemens. Și computerele conectate colectează date deoarece motorul este plin de senzori - acest lucru creează aproximativ 30 de milioane de pachete de date pe zbor, așa cum spune managerul de teste Bauer. Datele sunt apoi analizate cu inteligență artificială și software și oferă dezvoltatorilor sfaturi despre ce ar putea fi îmbunătățit unde și cum.
Un motor cu patru până la șase locuri ar putea zbura cu motorul care este testat în prezent, spune Bauer. Cu toate acestea, pentru o aeronavă de pasageri reală, ar fi necesari megawati. Tehnicienii de la Siemens nu sunt încă atât de departe. Dar de ce inginerii nu folosesc de fapt motoarele electrice care au fost deja dezvoltate pentru mașini? „În producția de mașini, costurile sunt importante”, spune Faass, managerul de dezvoltare. "Când zbori, greutatea este importantă, nu atât prețul."
„Ajutăm la modelarea pieței”
Și pe piața auto, unde este vorba mai mult de cantitate, mulți furnizori se luptă pentru comenzi. Oportunitățile de câștig sunt în mod corespunzător reduse. Este diferit în cazul acționărilor electrice pentru avioane: „Ajutăm la modelarea pieței”, spune Faass. „Nu există așa înainte”. În opinia sa, Siemens are un alt avantaj față de concurență: puterea financiară a unei mari corporații. „Suntem un start-up, dar cu o strategie și finanțare pe termen lung”, spune Faass.
Mașinile electronice sunt pe banda rapidă din Norvegia
Airbus și Siemens au început în toamna anului 2016. La Siemens, echipa a crescut de la 20 la peste 100 de angajați. În total, cele două grupuri vor avea în jur de 200 de angajați care vor conduce proiectul mai departe. Există unii cu experiență în motorsport, dezvoltatori clasici și cei care provin de la universitate. Unul dintre ei dezvoltase anterior scaune cu rotile pentru echipa olimpică paralimpică și, prin urmare, avea experiență cu fibră de carbon ultra-ușoară.
De la Tesla la Google la Siemens
Faass însuși a contribuit la dezvoltarea bateriilor pentru modelul S, prima mașină electrică produsă în serie de la furnizorul american Tesla. Apoi a trecut la Google X, unde a lucrat la zmee speciale care să genereze electricitate pe cer prin intermediul mini elicelor. „Nu este departe de acolo la zborul electric”, spune el.
Compania nu vrea să dezvăluie cât de mult este dispusă să plătească Siemens pentru visul de a zbura, dar spune că există mulți bani în proiect. Airbus păstrează, de asemenea, un profil scăzut atunci când vine vorba de numere.
Orientările UE determină dezvoltarea
Dezvoltarea este, de asemenea, determinată de cerințele UE, care vizează reducerea semnificativă a emisiilor aeronavelor. „Acest lucru se poate realiza numai cu unități noi”, susține Faass. Și ar trebui să fie mai mici decât înainte, dar să ofere performanțe semnificativ mai mari. „Vrem să dublăm densitatea de putere a motoarelor până în 2022.” Poate că nu pare atât de spectaculos pentru profan, dar, așa cum spune Faass, este evident o provocare tehnică enormă. Dar din punctul său de vedere poate fi stăpânit.
Pentru a obține motoare mai ușoare și mai compacte, echipa proiectului Siemens folosește materiale noi, cum ar fi fibra de carbon și tehnici noi, cum ar fi imprimarea 3D - aceasta din urmă, deoarece permite componente care nu pot fi frezate în mod tradițional dintr-un bloc de aluminiu - cum ar fi elementele care sunt goale în interior. care sunt mai ușoare și distribuie mai bine căldura.
De unde vine electricitatea?
Întrebarea crucială rămâne: de unde își iau electricitatea numeroasele motoare electrice? O posibilitate ar fi bateriile speciale, care, potrivit lui Faass, încă provoacă dificultăți. De aceea, proiectul comun dintre Siemens și Airbus se concentrează pe zborul hibrid-electric. Electricitatea dintr-o baterie este utilizată exclusiv pentru decolare și aterizare; dacă aeronava se află la altitudinea de zbor, se folosește propulsia convențională. În acest caz, convențional înseamnă că o celulă de combustibil furnizează electricitate prin intermediul unui generator.
În prezent, compania mixtă lucrează la această celulă. Potrivit lui Faass, acest lucru poate economisi până la 50% din combustibil. În plus, devine mai liniștit în apropierea aeroporturilor. Deoarece mașinile nu fac niciun zgomot în timpul decolărilor și aterizărilor, nu mai sunt necesare interdicții de zbor nocturne.