Elektrikli uçaklar ve özel jetler

Bugünün ve yarının elektrikli hava taşıtları nelerdir? Çevreyi korumak için ne gibi çözümler var?

Ekolojik krizin yaşandığı bir dönemde, ulaşım sektörü çevreyi daha az kirleten çözümler bulmak için sürekli gelişiyor. Elektrikli otomobiller ve teknelerden sonra şimdi de sıra uçaklara ve özel jetlere geldi. Solar Impulse 2, güneş enerjisiyle iki yıl süren dünya turu uçuşunu 2016 yılında tamamladı. Günümüzde elektrik enerjisi tüm tartışmaların merkezinde yer almaktadır. Elektrik, havacılıkta ilk kez 1881 yılında Tissandier kardeşlerin elektrikle çalışan bir pervane içeren model bir zeplin sunmasıyla ortaya çıkmıştır. Elektrikli uçaklar Birinci Dünya Savaşı’nın sonunda geliştirildi, ancak yeterince güçlü olmadıkları için pek başarılı olamadılar. Bir asır sonra, havacılık devleri ve Elon Musk gibi vizyonerler geleceğin uçaklarını inşa ediyorlardı. Bu uçakların çoğu elektrikli, ancak aynı zamanda yeni teknolojiler kullanıyorlar ve bizi havacılık hakkında farklı düşünmeye teşvik ediyorlar.

Günümüzün elektrikli uçakları

Bir elektrik motoru gazyağı ile çalışan bir motordan daha küçük olduğu için, ortaya çıkan uçaklar bazen devrim niteliğinde tasarımlara sahip oluyor.

• Slovenyalı üretici Pipistrel’inAlpha Electro‘su, geleneksel bir motordan dört kat daha hafif, ancak iki kat daha sessiz bir elektrik motoruna sahip. Şu anda dünyada seri üretimde olan tek elektrikli uçaktır ve 2017’den beri piyasadadır. Lityum-polimer bataryaları 45 dakikada şarj edilebiliyor ve 50 dakikalık bir menzil sağlıyor. İki kişilik uçak pilot eğitimi için kullanılmaktadır.

• Bristell Energic elektrikli hava aracı 2019’daki ilk uçuşunu başarıyla tamamladı. Elektrikli tahrik sistemi, bir Solar Impulse yan kuruluşu olan H55 tarafından tasarlanmıştır. Yaklaşık bir saatlik bir menzile sahiptir, bu da onu pilotları eğitmek için havacılık okullarında kullanım için ideal kılar.

• Alice, İsrailli girişim Eviation tarafından 2019’da Paris Air Show’da tanıtılacak olan %100 elektrikli bir uçaktır. Saatte 450 km hızla dokuz yolcu ve iki mürettebat taşımayı vaat eden uçak, 2022’deki uçuşlar için tasarlandı. Paris-Nice ya da Londra-Cenevre gibi mesafeleri kat edebilmesini sağlayan 1.000 kilometrelik bir menzile sahip. Magnix elektrik motoruna ve şu anda toplam ağırlığının %60’ını oluşturan bir bataryaya sahiptir. Ocak 2020’deki uçuşta meydana gelen patlamanın ardından, prototip şu anda son haline getiriliyor.

• City Airbus, Airbus, RATP ve ADP Group arasındaki işbirliğinin bir sonucu olan dört kişilik bir uçan taksidir. Dikey olarak kalkış ve iniş yapabilen, tamamen elektrikli, düşük gürültülü bir hibrit uçaktır. Şehir merkezleri ve havaalanları arasında kentsel seyahat için tasarlanmıştır ve 2024 Olimpiyatlarına hazır olabilir. Lilium ayrıca ultra-modern bir taksi drone’u da geliştiriyor. Uber gibi diğer şirketler de eVTOL (elektrikli dikey kalkış ve iniş) uçak prototipleri üzerinde çalışıyor.

• E-fan ‘ı 2014 yılında geliştirmeye başlayan Airbus, 2017 yılındahibridizasyon kullananE-fan X lehine projeden çekildi. Bu teknolojinin amacı, yüksek verimli bir içten yanmalı motoru bir elektrik motoruyla birleştirmektir. Rolls-Royce ve Siemens ile birlikte çalışan Airbus, ilk hibrit yolcu uçağını 2021 yılında uçurmayı hedefliyor.

• NASA ayrıca kısa mesafeli elektrikli uçaklar üzerinde de çalışıyor. Mod IV‘ün ilk versiyonu olan X-57, 2020’nin başlarında tanıtıldı. Son versiyonda on dört motor, uçlarda iki büyük pervane ve kanatlara bağlı altı küçük pervane bulunacak ve bunlar yalnızca kalkış ve iniş için kullanılacak. Saatte 276 km hızla uçabilecek ve 4,200 metre yüksekliğe ulaşabilecektir.

Son olarak, Liaoning General Aviation’ın Çinli RX1E’si, Zunum Aero’nun hibrid uçağı ve Cora’nın eVTOL’u da halen geliştirilmekte olan çok sayıda elektrikli uçak örneği arasında yer almaktadır.

Günümüzün zorlukları

Elektrik motorları kullanılarak halihazırda birçok bölgesel uçuş gerçekleştirilmiştir. Ancak bunlar genellikle kısa mesafelerde uçan küçük uçaklardır. Günümüzün zorluğu, daha büyük uçakları daha uzun mesafelerde uçurmaktır.Bir uçağın motoru muazzam miktarda enerji gerektirir ve elektrik pilleri yeterli değildir .Bir kilogram parafin, bataryalardan 48 kat daha fazla enerji taşır. Bu faktör bazı gelişmelerle azaltılabilir, ancak batarya taşımak da uçağı yolculuk boyunca ağırlaştırır ve daha fazla itici güç gerektirir. Bu durum uçuş sırasında tüketilen parafin için geçerli değildir. Son olarak, elektrik devrimi sadece bir uçağın tahrikiyle ilgili değildir; aynı zamanda örneğin uçağın tekerleklerine elektrik motorları takılmasına da olanak tanır. Elektrikli Taksi olarak bilinen bu uygulama, parafin tüketimini, emisyonları ve uçağın taksi aşamalarıyla ilgili maliyetleri azaltır.

Geleceğin elektrikli uçağı

Büyük havacılık grupları ve daha küçük start-up’lar tarafından finanse edilen çok sayıda prototip üzerinde çalışılmaktadır. Daha fazla elektrik bataryası taşımak ve daha uzun süre uçmak için çözümlerden biri de daha hafif malzemeler kullanan uçaklar yaratmaktır. 2050 yılına gelindiğinde, uçaklar bugün görmeye alışık olduklarımızdan çok farklı olacak.

İşte birkaç örnek:

• Easyjet, Amerikalı üretici Wright Electric ile 2030 yılı için %100 elektrikli bir uçak üzerinde çalışıyor. Denemeler 2023 yılında gerçekleştirilecek ve uçuşlar bir saatten kısa sürecek ve Londra-Amsterdam, Paris-Cenevre ve Lyon-Bordeaux gibi mesafeleri kapsayacak. Wright 1 186 yolcu taşıyacak şekilde tasarlanmıştır.

• Saatte 650 km seyir hızına ulaşabilen uçak ve helikopter karışımı hibrit bir hava aracı olanTranscend Air Vy 400, ilk ticari uçuşlarını 2024 yılından itibaren Amerika Birleşik Devletleri’nde gerçekleştirecek.

• Elon Musk’a göresüpersonik uç aklar havacılığın geleceğini temsil ediyor. Boom Supersonic uçağının 2020’de, NASA’nın X-59’unun ise 2021’de gökyüzüne çıkması bekleniyor. Ancak çevre üzerindeki etkisi, şu an için yaygınlaşmasının pek mümkün olmadığı yönündedir.

Biyomimikri

Bir başka inovasyon süreci de mevcut hava taşıtlarını geliştirmek için doğadan ilham almayı amaçlayan bir mühendislik tekniği olan biyomimikridir . Örneğin Airbus, hızlı ve uzun süre uçabildikleri için kartal ve şahin kanatlarını kullanarak Bird of Prey bölgesel jetini tasarladı. Ayrıca kompozit malzemelerden yapılmış deforme olabilen tüylere sahiptir. Muhtemelen hiçbir zaman gün ışığına çıkmayacak, ancak yeni fikirlerin ve havacılık hakkında yeni bir düşünce tarzının ortaya çıkmasına katkıda bulundu. Airbus 2020’de Maverick adında yeni bir fütüristik uçak tanıttı. Üçgen şeklindeki yapısı, mevcut tek koridorlu uçaklara kıyasla %20’ye kadar yakıt tasarrufu sağlayabilir. NASA ayrıca, uçuş sırasında şekil değiştirebilmesi için birbirine kenetlenen binlerce parçadan oluşan yeni bir kanat türü üzerinde çalışıyor.

Hava gemisinin dönüşü

Hava gemisi geri dönüyor olabilir. Bu bir buçuk asırlık icat, içinde bulunduğumuz yüzyılın zorluklarıyla uyumludur. Modernize edildiğinde bir dizi avantaja sahip olacaktır: çevre dostudur (bir uçaktan on kat daha az yakıt tüketir), altyapısı olmayan izole bölgelere erişebilir ve birkaç yüz tonluk yük taşıyabilir. İngiliz Varialift şirketi, ağır yük taşımacılığı için tasarlanmış bir hava gemisi filosu kurma hedefini sürdürüyor. Şu anda Fransa’nın Châteaudun kenti yakınlarındaki bir sahada üç modelin yapımı sürüyor. Fransız Flying Whales şirketi de 2023 yılından itibaren, bir uçaktan elli kat daha az enerji tüketecek ve çevreyi kirletecek şekilde tasarlanmış, balina şeklindeki dev bir zeplini piyasaya sürmeyi planlıyor. Hava gemileri başlangıçta erişilemeyen bölgelerden kereste taşımak için kullanılacak. https://youtu.be/VjMAWRJ4054[/embed]

Havacılık daha çevre dostu olacak mı?

Uluslararası rekabet prototiplerin geliştirilmesini hızlandırıyor. Ancak yeni bir uçak tipinin sertifikalandırılması yıllar alıyor ve bazı düzenlemeler buna engel teşkil ediyor.Çoğu ülke uçaklarının elektrifikasyonunu geliştiriyor ve bu da emisyonların azaltılmasına yardımcı oluyor. Hatta Norveç 2040 yılına kadar tüm iç hat uçuşlarının %100 elektrikli olmasını istiyor. Ancak Safran ‘ın 2019 basın kitinde de belirttiği gibi, özellikle uzun mesafeli uçaklar söz konusu olduğunda havacılık asla %100 elektrikli olmayacak. Bugün pek çok bölgesel uçuş mümkün olsa da, bataryaların uçakların ihtiyaç duyduğu gücü sağlayabilmesi için gerçek bir teknolojik devrim gerekecektir. Rapor ayrıca, ne yazık ki CO2 emisyonlarının %80’inden fazlasının uçaklarla yapılan 1.000 kilometrenin üzerindeki uçuşlardan kaynaklandığını açıklıyor. Dahası, bataryaları geri dönüştürmenin bir yolunu bulmamız gerekiyor. Ancak elektrik enerjisini tamamlayacak başka çözümler de var.

Hangi çevre dostu çözümler?

• Güneş enerjisi, elektrik motoruna güç sağlamak için bataryaların yerini alabilir. Tek kişilik Solar Impulse 2, 22.000 fotovoltaik hücre ile 42.000 kilometre uçmuştur. SolarStratos onun halefi; bu iki koltuklu İsviçre aracı şu anda geliştirilme aşamasında.

• “Daha çevreci” bir uçak için bir dizi faktörün bir araya gelmesi gerekecektir: yakıt verimliliği daha yüksek içten yanmalı motorlar, biyoyakıtlar ve sentetik yakıtları bir araya getiren alternatif yakıtlar vb. Biyoyakıtlar halihazırda bazı kısa mesafeli uçuşlarda kullanılıyor, ancak aynı zamanda kullanımları ormansızlaşmayı artırıyor.

• Fransa’da kestirimci bakım yakıt tasarrufuna yardımcı oluyor. Air France, uçaklarının bakımını izlemek için Prognos yazılımını kullanıyor. Bu arada Toulouse merkezli temiz teknoloji şirketi OpenAirlines, havayollarına yenilikçi yakıt yönetimi çözümleri sunuyor. SkyBreathe yazılımı, uçuş başına %5’e kadar parafin tasarrufu yapmalarını sağlıyor.

• Bir başka ilginç yaklaşım da uçak kanatlarını uzatarak sürtünmeyi ve dolayısıyla yakıt tüketimini azaltmaktır. Örneğin Boeing ‘in 777X modeli daha uzun kanatlara ve katlanabilir kanat uçlarına sahip olduğundan bu durum bir sorun teşkil etmemektedir.

• Hidrojenle çalışan uçaklar iddialı bir projedir, ancak uzun yıllar boyunca hayata geçirilemeyecektir. Hidrojenle çalışan bir uçak, gazyağı ile çalışan uçaklardan dört kat daha büyük yakıt tanklarına ve çok büyük miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç duyacağından, hiçbir üretici bu konuyu gerçekten incelememiştir. Yolcu taşıyabilmesi için uçağın tüm mimarisinin yeniden düşünülmesi gerekecektir.

Sonuç olarak, geleceğin havacılığı çok yönlüdür ve çeşitli teknolojileri bir araya getirmektedir. Elektrikli uçaklar ve özel jetler hızlı bir değişim ve büyüme sürecinden geçerken, çevre dostu uçakların tasarlanması daha zordur.AEROAFFAIRES, çok yakında size yeni nesil elektrikli uçakların kiralanmasını sunabilmeyi umuyor. Bu arada, SkyCo2 girişimimiz, bir ağaçlandırma projesini destekleyerek uçuşlarınızdan kaynaklanan CO2 emisyonlarının %100’ünü dengelemenize olanak tanır.

Havacılık uzmanlarımız, ihtiyaçlarınıza en uygun özel uçuşu bulmanıza yardımcı olmak için +33 (0) 1 44 09 91 82 numaralı telefondan 7/24 hizmetinizdedir.