Za zeleno prihodnost na nebu – EOL 62-63

Ivo Boscarol

Povzemimo na kratko. V tekmovanju ameriške fundacije CAFE (Comparative Aircraft Flight Efficency) se je pomerilo 14 ekip, med katerimi so tehnične in druge zahteve izpolnjevala le tri letala, ki so se pomerila v kalifornijski Santa Rosi. Pipistrel je v tekmovanju Nase že tretjič zapored prejel nagrado za letalo prihodnosti, vendar se je tokrat zgodilo prvič, da so se med seboj pomerila le električna letala. Zmagovalec je moral preleteti 200 milj (370,4 kilometra) v manj kot dveh urah in pri tem na osebo porabiti manj kot galono (3,785 litra) goriva ali ustrezen ekvivalent električne energije. Skoraj polovico manj goriva sta porabili letali ekipe Pipistrel in nemške ekipe E-Genius, ki je zasedla drugo mesto, in je pravzaprav Pipistrelov predelani taurus, saj so zanj v Pipistrelu dostavili podaljšana krila in trup, ki so ga predelali, ter v rep montirali slovenski motor.

Polnjenje akumulatorjev s sončnimi celicami

Jadralno letalo Taurus electro s pomožnim elektromotorjem samo po sebi sicer ni novost, kot prototip so ga v ajdovskem Pipistrelu naredili že pred časom, njegova izboljšana različica G2 pa je predvidena in tudi že pripravljena za serijsko proizvodnjo. Taurus G4 je prvo letalo na električni pogon s kapaciteto štirih potnikov. Nastalo je tako, da so med sabo povezali dva trupa letala Taurus Electro ter ju spojili s pet metrov dolgo sekcijo, na kateri je nameščen električni oziroma hibridni pogon.
Izboljšani taurus electro ni »zelen« le zato, ker z izpušnimi plini ne onesnažuje zraka, temveč tudi zaradi možnosti polnjenja akumulatorjev s pomočjo sončnih celic. Letalo bodo namreč ponujali s tako imenovano sončno prikolico za cestni prevoz, opremljeno z dovolj zmogljivimi sončnimi celicami, da mu bodo akumulatorje napolnile v petih urah, v primeru oblačnega vremena pa je akumulator nared za polet čez teden dni.
Tehnični direktor Joe Parrish je dejal, da lahko letalo Taurus G4 v tem trenutku prepelje 4 potnike dvakrat dlje in z dvakrat manj goriva kot letalo Prius. Letalo je sposobno štiri potnike pripeljati skoraj 500 kilometrov daleč s povprečno hitrostjo 200 kilometrov na uro, kar predstavlja prvovrsten okoljski napredek. Tudi z vizijo razvoja nadzvočnega električnega letala je po njegovem mnenju zračni transport postavljen na druge temelje in bo dejansko varoval atmosfero. Kakšna je okoljska vizija na nebu, kakor jo napoveduje izum Pipistrela?

Kako z električnim letalom prebiti zvočni zid?

Vodja projekta zmagovalne ekipe Tine Tomažič, ki je avtor idejne zasnove letala, projektni vodja, sokonstruktor arhitekture sistemov letala ter koordinator testiranja letala, je predstavil okoljski vidik razvojne vizije Pipistrela: »Naše letalo lahko prepelje v tem trenutku 4 potnike dvakrat hitreje kot Toyota Prius in to naredi s polovico manj goriva. Celoten doseg letala znaša okoli 300 statutnih milj (485 km), kar je sicer primerljivo z dosegom Priusa z enim polnjenjem rezervoarja. Okoljska vizija je jasna – čim bolj zmanjšati emisije, obenem pa širiti meje mogočega. Leta 2007, ko smo kot prvi na svetu poleteli z dvosedežnim električnim letalom, je znašal njegov dolet cca. 100 km (40 minut letenja), prepeljal pa je lahko dva potnika pri hitrosti okoli 100 km/h. Štiri leta pozneje smo izdelali štiriseda, ki je lahko v zraku več kot dve uri in pol, pri tem preleti skoraj 500 km in to pri hitrosti skoraj 200 km/h. Menimo, da se bo razvoj gibal predvsem v dve smeri – dodatno se bo povečeval čas letenja, osredotočili pa bi se radi tudi na hitrost. Revolucija v svetu letalstva je bila vselej povezana s hitrostjo letenja oziroma s tem, kako hitro smo lahko dosegli oddaljen cilj. S tem je povezan tudi predlagani izziv letala na električni pogon, ki lahko prebije zvočni zid. Raziskali smo že tehnologije, ki dovoljujejo letalu povečati njegov doseg ter trajanje leta (kar smo z zmago na omenjenem tekmovanju tudi že dosegli), sedaj je čas za raziskave, kako narediti električna letala mnogo hitrejša. Zavedamo se seveda, da tehnološki preboj električnih letal še ne bo tako hitro prisoten pri potniškem letalstvu oz. pri masovnih prebojih, vendar se pionirskih poskusov očitno ne bojimo. Naši cilji so vselej postavljeni zelo visoko, četudi se komu zdijo nedosegljivi.«

Taurus v celoti slovenski izum

Trupa pripadata obstoječi obliki letala Taurus Electro G2, pogon pa letalu Panthera. S takšno zasnovo so zmanjšali stroške razvoja taurusa G4. 145-kilovatni motor pridobiva energijo iz akumulatorjev, ki se nahajajo v obeh trupih, ali pa iz generatorja, ki proizvaja elektriko. Pogonski elektromotor so Pipistrelovi konstruktorji pritrdili na nosilno konstrukcijo jadralnega letala, pri čemer zmogljivost agregata, torej sklopa elektromotorja in akumulatorja, za kakovost in trajnost samega letala ne pomeni več nobene omejitve v primerjavi z bencinsko verzijo letala. Električna različica taurusa je po kakovosti, kot rečeno, celo prekosila svojega predhodnika z bencinskim motorjem rotax 503, čeprav ni nič dražja od njega. Pipistrel je tako prvi, ki je ponudil električni pogon po isti ceni, kot jo ima bencinski. Vse to pa omogoča predvsem nova verzija 40-kilovatnega električnega letalskega elektromotorja, ki ga je izdelal strojni inženir, inovator in letalski navdušenec Roman Sušnik iz Radomelj. Elektromotor za vzlet in vzpenjanje na varno višino razvije moč 40 kilovatov, za nadaljnje vzpenjanje letala pa zadošča 30 kW, konstantno pri 2.200 vrtljajih na minuto. Pilot njegovo delovanje spremlja s pomočjo posebej za to letalo razvitega instrumenta ESYS-MAN, ki je prav tako plod slovenskega znanja, saj ga je v sodelovanju s Pipistrelom razvilo celjsko podjetje LXNAV.
Elektromotor sam, brez posebej za ta namen razvitega litij-polimernega akumulatorja, ne bi zmogel veliko. Za taurus electro G2 sta na voljo dve verziji. Standardna, ki tehta 42 kilogramov, lahko letalo po vzletu ponese 1.200, druga, težka 60 kg, pa 2.000 metrov visoko. Posebej zanju je skupina Pipistrelovih inženirjev pod vodstvom inženirja Jureta Tomažiča razvila elektronski kontrolni sistem BMS (battery management system), ki pomeni vrhunec današnje akumulatorske tehnike. Gre za kombinacijo majhne teže z veliko močjo in gostoto energijskega toka, ki je bila še leta 2009 nepredstavljiva znanstvena fantastika.