15 października 2019


W ciągu ostatnich dwóch dekad na całym świecie wyprodukowano miliony samochodów z napędem hybrydowym, w których zastosowanie silników elektrycznych obok klasycznego napędu spalinowego zapewnia poprawę osiągów, oszczędność paliwa i redukcję emisji szkodliwych substancji. Z tych samych względów napędem hybrydowym interesuje się branża lotnicza.

Jacek Zbierski

W coraz większym stopniu na konstrukcję napędów lotniczych wpływają także regulacje w zakresie ochrony środowiska. W kwietniowym wydaniu Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich przytoczyliśmy już postulaty zawarte w wizji rozwoju lotnictwa Flightpath 2050 organizacji ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe), które zakładają 75% redukcję emisji CO2 przypadającej na jednego pasażera na jeden kilometr lotu, 90% redukcję emisji NOx i 65% redukcję odczuwalnego poziomu hałasu. W pewnym stopniu takie założenia były brane pod uwagę podczas projektowania najnowszych silników turbowetylatorowych i turbośmigłowych. Jednak coraz bardziej otwarcie wspomina się o konieczności wdrożenia nowych rozwiązań konstrukcyjnych w lotnictwie w nieodległej przyszłości. Przy czym nie brak firm przekonanych, że potencjał hybrydowych i elektrycznych napędów lotniczych można wykorzystać już dziś.

hybrydowe
Ampaire Electric EEL to właściwie Cessna 337 Skymaster, z silnikiem elektrycznym, napędzającym śmigło pchające.

Pierwszy krok na gruncie budowy statków powietrznych z napędem hybrydowym stanowi często rekonfiguracja istniejących samolotów z zastosowaniem przekonstruowanego układu napędowego. Daje to możliwość weryfikacji założeń i doskonalenia zastosowanych rozwiązań, bez konieczności poświęcania czasu na budowę samolotów od podstaw. Dla konstruktorów, którzy obrali właśnie taką drogę, bardzo istotną dla dalszych prac jest decyzja w sprawie wyboru właściwej platformy testowej. Jednym z samolotów doskonale sprawdzającym się w tej roli jest Cessna 337 Skymaster, sześcioosobowy, dwusilnikowy górnopłat, z układem napędowym w konfiguracji z jednym silnikiem w przedniej części kadłuba, napędzającym śmigło ciągnące i drugim, w tylnej części kadłuba, napędzającym śmigło pchające. Samolot jest w stanie kontynuować lot po awarii jednego z silników.
Kalifornijska firma Ampaire, posłużyła się właśnie samolotem Cessna 337 Skymaster, jako platformą, na bazie której zbudowała swój hybrydowy Ampaire Electric EEL, w którym jeden z silników spalinowych, zastąpiony został napędem elektrycznym. Pozwoliło to na redukcję zużycia paliwa o połowę.
W czerwcu samolot po raz pierwszy wzniósł się w powietrze. Jeszcze w tym roku, we współpracy z hawajskimi liniami lotniczymi Mokulele, Ampaire zamierza przeprowadzić testy swojej konstrukcji na trasach regionalnych. Na rok 2021 zaplanowana jest zaś certyfikacja samolotu, na który już dziś zamówienia złożył szereg amerykańskich regionalnych i turystycznych linii lotniczych.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (144) wrzesień 2019