Letzte Woche flog ein Flugzeug der Marke Airbus über Farnborough, England, durch den Himmel. Aber für die Zuschauer vor Ort bei der jährlichen Farnborough International Airshow fehlte etwas: Sound.
Das vorgestellte Flugzeug war nämlich der Prototyp des vollelektrischen E-Lüfters 2.0 der Airbus Group. Der unheimlich leise Zweisitzer soll Ende 2017 in den Handel kommen und ist der erste Schritt in der Roadmap des Unternehmens für alternative Kraftstoffe. Die Entwicklung des E-Fans und nachfolgender Modelle sollte laut Jean Botti, Chief Technology Officer, um 2030 zu einem kommerziellen Prototyp mit 80 oder 90 Passagieren führen.
Wenn der E-Fan 2.0 auf den Markt kommt, wird er hauptsächlich für die Pilotenausbildung eingesetzt. Das 500-Kilogramm-Flugzeug wird von einem Paar 30-Kilowatt-Elektromotoren angetrieben, die zusammen zwei an der Karosserie hinter dem Cockpit angebrachte Ventilatoren antreiben. Dieser elektrische Antrieb kann das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von bis zu 124 Meilen pro Stunde und einer Reisegeschwindigkeit von 99 Meilen pro Stunde antreiben. Ein dritter, kleinerer Motor am vorderen Fahrwerk ermöglicht es dem Flugzeug, beim Rollen und Landen eine Beschleunigung von bis zu 60 km / h zu erreichen. CO 2 -Emissionen sind natürlich gleich Null.
Wie Botti betont, ist der wichtigste Teil des Puzzles die Batterie. Hier ist die Leistungsdichte der Schlüssel. "Es ist nicht wie bei einem Auto, bei dem man 1, 2 oder 1, 5 Kilowatt pro Kilogramm erreichen und ein Auto für eine akzeptable Strecke fahren kann", sagt er. „Das Problem in der Luftfahrt ist die Schwerkraft. Sie müssen bis zu 7 bis 10 Kilowatt pro Kilogramm erreichen. “
Airbus hat sich mit der koreanischen Firma Kokam bei den Batterien für die aktuelle Iteration des E-Fans zusammengetan, obwohl sie sich noch nicht für eine Batterie für die endgültige Version entschieden haben. Das Netzteil besteht aus 120 Lithium-Ionen-Polymerzellen, die in die Flügel gesteckt sind. Zusammen halten die Batterien 45 bis 60 Minuten mit einer Reserve von 15 Minuten. Sie können in etwa einer Stunde aufgeladen werden. Airbus entwickelt außerdem einen Schnellwechselmechanismus, damit die Zellen zwischen den Flügen problemlos auf dem Asphalt ausgetauscht werden können. Es gibt auch eine Pufferbatterie für den Fall einer Notlandung.
Etwa ein Jahr nach dem Debüt von E-Fan 2.0 plant Airbus, eine viersitzige Version, den E-Fan 4.0, herauszubringen. Um die mögliche Flugzeit auf drei Stunden zu verlängern, werden die Ingenieure einen Motor hinzufügen, der ähnlich wie ein Hybridauto funktioniert - mit der Ausnahme, dass dieser Motor niemals als Antriebsmittel verwendet wird. Wenn die Batterie unter ein bestimmtes Niveau entladen wird, springt der Motor ein und beginnt, einen Generator zu drehen, der wiederum die Batteriepakete mit Strom versorgt.
Die endgültige Version des vollelektrischen E-Lüfters wird Pilot und Beifahrer nebeneinander sitzen. (Mit freundlicher Genehmigung der Airbus Group) Aber Airbus, am besten bekannt für seine Verkehrsflugzeuge, plant nicht, aus diesen relativ kleinen Flugzeugen ein Geschäft zu machen. Den Zwei- und Viersitzern wurden noch keine Preisschilder hinzugefügt. "Wir machen das alles, um zu lernen und zu skalieren", sagt Botti. „Ziel ist es, die Technologie für den Bau eines Regionalflugzeugs mit 80 bis 90 Sitzen zu entwickeln.“ Kleine Flugzeuge wie der E-Fan 2.0 und 4.0 werden unter dem Markennamen Voltair neu gegründet Tochter der Airbus Group.
Größere Flugzeuge werden auf einer Hybridplattform namens E-Thrust gebaut. Dieser in Zusammenarbeit mit EADS Innovation Works (Forschungs- und Entwicklungsabteilung des europäischen Luft- und Raumfahrtkonsortiums) und Rolls-Royce entwickelte Antriebsstrang nutzt sein Gasturbinentriebwerk für zusätzlichen Schub beim Start und versorgt die Batterien während des Flugs mit Strom kreuzt.
All diese Arbeiten fügen sich in eine größere Anstrengung ein, die die Europäische Kommission 2011 unter dem Namen Flightpath 2050 eingeleitet hat. Zwei der Hauptziele des Programms sind die Reduzierung der CO 2 -Emissionen von Flugzeugen um 75 Prozent und die Reduzierung des Lärms um 65 Prozent - alles bis zum Jahr 2050 Während Airbus derzeit keine konkreten Prognosen für die Effizienz seiner Hybride vorlegt, sollten Fahrzeuge wie der E-Fan 4.0 diese Ziele problemlos erreichen, da sie nur einen Bruchteil der Flugzeit Kraftstoff verbrauchen und Elektromotoren im Vergleich praktisch geräuschlos sind zu Gasmotoren. Laut Botti reicht ein Hybridflug jedoch möglicherweise nicht aus, um die Stellfläche größerer Verkehrsflugzeuge mit 350 Passagieren zu verringern. „Wir glauben, dass in Zukunft Biokraftstoffe anstelle von Strom benötigt werden“, sagt er.
Das heißt nicht, dass größere Flugzeuge hier auch nichts zu gewinnen haben. Laut Botti könnte das, was bei der Entwicklung dieser Elektro- und Hybridsysteme gelernt wurde, auf herkömmliche Flugzeuge übergreifen. Eine höhere Batterieeffizienz könnte beispielsweise zu einem intelligenteren Stromverbrauch oder zu neuen Stromquellen für Fahrwerke führen.
