Miközben a villanyautók hatótáv-versenye és akkumulátor-áttörései uralják a hírfolyamokat, egy csendesebb, de nem kevésbé jelentős fejlesztés zajlik a repülés világában. Az Airbus európai és amerikai partnereivel közösen egy nagyfeszültségű elektromos energiaellátási architektúrán dolgozik, amely a jövő kereskedelmi repülőgépeinek fedélzeti rendszereit hivatott kiszolgálni. A projekt neve LEIA – Large Electrical Integrated Aircraft –, célja pedig egyértelmű: bebizonyítani, hogy a repülőgép-szintű nagyfeszültségű rendszerek működőképesek, mégpedig egy 2027-re tervezett földi demonstráció keretében.
Nem hajtómű, hanem energiaellátás – mit takar valójában a LEIA?
Fontos tisztázni, mire is irányul pontosan a fejlesztés, mert könnyű lenne rosszul érteni. A LEIA középpontjában ugyanis nem egy teljesen elektromos hajtásrendszer áll, hanem egy hibrid-elektromos energiaarchitektúra, amely a repülőgép nem hajtóműhöz kapcsolódó elektromos rendszereit látja el árammal. Ez azt jelenti, hogy a projekt nem azt ígéri, hogy a következő Airbus-gépek elektromos motorral repülnek majd, hanem azt, hogy a fedélzeti energiaellátás gyökeresen átalakul. A projektet az Európai Unió Clean Aviation Joint Undertaking programja támogatja, célja pedig, hogy a nagyfeszültségű villamosenergia-termelés és -elosztás technológiáját az egyes alkatrészek szintjétől egészen egy teljes, integrált repülőgép-rendszerig eljuttassa. A hosszú távú ambíció, hogy ezek a megoldások alkalmassá váljanak rövid és közepes hatótávú utasszállító repülőgépekbe történő beépítésre – tanúsítással együtt.
Kik állnak a fejlesztés mögött – az Airbustól az MTU-ig
Az Airbus szerepe elsősorban az integráció: a vállalat a projektpartnerek által kifejlesztett komponenseket illeszti egységes rendszerré. Ide tartoznak a skálázható motor-generátorok, az elektronikus vezérlőegységek, valamint az energiaelosztó rendszerek, amelyeket akkumulátorokkal és fejlett energiamenedzsment-megoldásokkal egészítenek ki. Ez a felállás jól mutatja, hogy a projekt mögött nem egyetlen cég, hanem egy egész beszállítói ökoszisztéma áll – ami egyben azt is jelzi, hogy a repülőgépipar villamosítása ugyanolyan komponens-alapú fejlesztési logikát követ, mint amit az elmúlt évtizedben az autóiparban láthattunk az akkumulátorcellák és az elektromos hajtásláncok esetében.
A SWITCH-projekt öröksége és az ottobrunni tesztek
A LEIA nem a nulláról indul: technológiai alapjait a korábbi SWITCH-projekt adja, amely a hibrid-elektromos hajtásrendszerek alrendszereinek fejlesztésére összpontosított. Az Airbus közlése szerint júliusban a Collins Aerospace sikeresen végrehajtotta az integrált laboratóriumi teszteket, a Pratt & Whitney, a GKN Aerospace és az MTU Aero Engines közreműködésével. Az így kifejlesztett rendszereket jelenleg az Airbus bajorországi Ottobrunnban található STEP (Sustainable Technology and Engineering Projects) laboratóriumába szállítják, ahol megkezdődnek a teljes repülőgép-szintű integrációs vizsgálatok. Ezek a vizsgálatok az akkumulátorok beépítését és az energiamenedzsment-rendszerek tesztelését is magukban foglalják majd, vagyis pontosan azt a fázist jelentik, amikor a papíron kidolgozott architektúra először találkozik a valós repülőgép-környezet kihívásaival.
Miért lesz egyre bonyolultabb egy repülőgép fedélzeti hálózata?
A rendszerintegráció nem véletlenül kapott ekkora hangsúlyt a fejlesztésben. Ahogy nő a repülőgépen belüli elektromos teljesítményigény, úgy válik egyre összetettebbé a generátorok, energiatárolók és fogyasztók összekapcsolása nagy teljesítményű, nagyfeszültségű hálózatokon keresztül, valamint az energiaáramlások hatékony összehangolása. A LEIA projekt éppen ezt a kihívást kívánja kezelni azzal, hogy elsőként egyesíti és valós körülmények között teszteli ezeket a technológiákat egyetlen repülőgép-szintű rendszerben. Ez a fajta komplexitás-növekedés egyébként jól ismerős lehet mindenki számára, aki követte, hogyan vált egyre bonyolultabbá egy modern villanyautó áramköre az elmúlt tíz évben – csak épp itt a tétek, és a biztonsági követelmények, jóval magasabbak.
A hidrogén sem marad ki a képből
A LEIA ugyanakkor csak egyike annak a több villamosítási iránynak, amelyen az Airbus jelenleg dolgozik. A vállalat ezzel párhuzamosan a hidrogén-üzemanyagcellás technológiát is fejleszti, az ElringKlingerrel közösen létrehozott Aerostack vegyesvállalat keretében. Az Airbus korábban részt vett a H2Sky kutatási projektben is, amely egy 100–200 kW teljesítményű, repülőgépekhez fejlesztett üzemanyagcella-stack létrehozását célozta. Az erre épülő GENtwoPRO projektben az Aerostack, az Airbus és további partnerek már egy skálázható üzemanyagcellás rendszeren dolgoznak, amelyet akár 100 üléses regionális repülőgépek számára is terveznek – vagyis a hidrogén nem elméleti alternatíva, hanem egy párhuzamosan futó, konkrét méretezésű fejlesztési ág.
Mikor jöhet a sorozatgyártás?
Mindkét technológiai irány azonban még távol áll attól, hogy sorozatgyártott repülőgépekbe kerüljön. A LEIA esetében a 2027-re tervezett földi demonstráció azt hivatott bizonyítani, hogy a nagyfeszültségű elektromos rendszerek sikeresen integrálhatók egy teljes repülőgépbe – ez tehát még nem a piaci bevezetés, hanem a bizonyítás fázisa. Az üzemanyagcellás hajtás esetében pedig a cellastacken túl még számos hajtáslánc-elem fejlesztése, valamint kiterjedt tesztelési és tanúsítási folyamatok várnak a mérnökökre. Az Airbus egyelőre nem közölte, hogy a LEIA projekt során kifejlesztett technológiák mikor jelenhetnek meg sorozatgyártású utasszállító repülőgépekben, ami arra utal, hogy bár az irány egyértelmű, a menetrend még korántsem végleges.
Kövesd az e-cars.hu-t a Facebookon is, további tartalmakért! ›
