Víte, v čem budete létat za dvacet let?

Martin Tůma  |  Technika
Futuristické koncepty nových Boeingů jsou bohužel zatím jen na papíře. Zdroj: Boeing

NASA není jenom agentura pro vesmír, ale i pro letectví. V roce 2008 vyhlásila tato agentura výzvu pro přední letecké výrobce na vytvoření konceptu nového, podzvukového a ultra ekologického civilního dopravního letadla – SUGAR.

SUGAR je zkratka pro Subsonic Ultra Green Aircraft Research, výzkumný program, který v letošním roce vstupuje do další fáze. Cíle tohoto výzkumu mají být v porovnání se stavem z roku 1998 následující:

  • poloviční spotřeba paliva,
  • redukce skleníkových plynů o 75%,
  • zmenšení oblasti zatížené hlukem letecké přepravy o 83%, tedy výrazně snížit hlučnost motorů.

Omezení produkce skleníkových plynů se týká kromě oxidu uhličitého i oxidu dusíků. Nejde jen o to, že v budoucnu bude letecká doprava stále více zatěžována náklady na nákup karbonových povolenek (pokud nedostaneme včas rozum a celý ten systém včas nezrušíme). Největší náklady dopravců tvoří právě cena paliva, proto je vítána každá úspora. Při objemech spotřebovaného leteckého benzínu se počítá každá desetina procenta.

Ekologické odpustky lze získat například používáním paliva z obnovitelných zdrojů (velmi pěkně o tom pojednává diplomová práce Davida Dvorského z VUT Brno), avšak zde je zásadním problémem výrobní cena, která je oproti klasickému kerosenu pořád 3 až 5× vyšší. Nicméně pokud nám někdy kerosen dojde, nic jiného nám asi nezbude.

Faktické úspory lze tedy zajistit vylepšením účinnosti motorů, nebo použitím jiného druhu paliva. Zde připadají v úvahu palivové články a vodík. Nebo elektřina. A právě s konceptem hybridního letadla SUGAR Volt vyhrál Boeing předchozí fázi soutěže.

SUGAR Volt od Boeingu

Koncept Boeingu Volt se opírá o osvědčenou konstrukci vycházející z typu 737 s tím rozdílem, že se má jednat o hornoplošník s dolními vzpěrami křídla. Ty jsou potřeba kvůli novému křídlu s velmi velkým rozpětím. Potřeba nového křídla je dána jak nutností kompenzovat přidanou váhu palubních baterií, tak optimalizovat jeho profil. Aby se letoun lépe pohyboval po letištích, budou se konce jeho křídel sklápět, podobně jako to mají dnes letouny na letadlových lodích.

Koncept Boeingu Volt se sklopenými křídly, které tak umožní lepší manipulaci se strojem na letištní ploše. Zdroj: Boeing
Koncept Boeingu Volt se sklopenými křídly, které tak umožní lepší manipulaci se strojem na letištní ploše. Zdroj: Boeing

Při vývoje konceptu spojil svoje síly Boeing s General Electric a s Technickou univerzitou v Georgii. Výsledkem je koncept hybridních motorů, které mohou být poháněny jak klasicky leteckým benzínem, tak elektřinou (při startu oběma způsoby naráz), což umožní zkrátit vzletovou vzdálenost o 20% na cca 1200 metrů. Při stoupání se počítá především s využitím pohonu na benzín, po dosažení letové hladiny potom přechod na elektřinu.

Energetická hustota

Koncept je to velmi pěkný, ale v současnosti prakticky nerealizovatelný. Problémem je rozdílná energetická hustota mezi benzínem a bateriemi. Energetická hustota udává, kolik energie nebo jaký výkon jsme schopni získat z jednoho kilogramu paliva. Přeměnu energie z benzínu a baterií v dopředném tahu můžeme vyjádřit poměrem 12,9kWh/kg u benzínu a 500Wh/kg u baterií. Přestože to nejde absolutně poměřovat díky rozdílným principům, tak výsledky jsou velmi vypovídající.

I když se vyvíjejí technologie, které by mohly zvýšit kapacitu baterií až 10×, bude rozdíl mezi benzínem a baterií pořád více než patnáctinásobný. Zatímco u elektromobilů a jiných využití tolik nevadí, pokud se baterie rychle vybijí, tak u letadla na dlouhé tratě je to nepřekonatelný problém. Proto uvidíme, co přinese budoucnost. Bez velmi podstatného vylepšení technologie uskladnění energie zůstane SUGAR Volt jenom na papíře.

Na závěr bych rád upozornil na první elektrické letadlo Volta Volaré GT4, které si můžete koupit už dnes. Ale s mezikontinentálními lety nepočítejte.

Nejčtenější