hvg.hu: Azt többször is hallottuk, a Siemens legújabb elektromos motorja forradalmasíthatja a légi közlekedést, mert az a maga kategóriájában ötször annyi teljesítményt képes leadni, mint a vele azonos tömegű eddigi motorok. Mi teszi mindezt lehetővé?

Dr. Frank Anton: Leginkább az, hogy ebben az igen komplex alkalmazásban, amit az elektromos hajtású repülők jelentenek, mostanra állt össze egy képpé egy sor, akár jóval korábban is ismert technológiai és gazdasági paraméter.

Dr. Frank Anton

Stiller Ákos

Abban, hogy ma a reális célunk az, hogy az elektromotorral elérjük az 5 kW/kg határt, nagy szerepe van annak, hogy minden adott: a légi forgalomban szükség van a változásokra, az erre az igényre választ adó ötlethez rendelkezésre áll a fejlesztésekhez szükséges, nagy mennyiségű pénz és tudás is, így eljött az idő a repülés elektromossá válásához.  

hvg.hu: Az világos, hogy ha van piaci igény, akkor azt megpróbálja valaki kielégíteni, de mik a legfontosabb komponensek ebben az egyenletben?

F. A.: Ha egyetlen dolgot kell kiemelni, akkor szerintem a digitalizáció a kulcsfontosságú. Az, hogy ma már olyan szimulációs eszközsor áll a rendelkezésünkre, amellyel vizsgálni tudjuk az egész motor viselkedését anélkül, hogy azt minden egyes alkalommal valóban meg kellene építeni és le kellene tesztelni. A különböző szoftveres megoldásokkal rásegítve a fejlesztésre minden hatást minden tényezőre lebontva szimulálni tudunk már a tervezés során is. De persze a rendszer ennél sokkal komplexebb, és ez csak egy tényező a sok közül.

hvg.hu: Tegyük fel, hogy van, aki még nem hallott az elektromos repülőgépről. Mit mondana, hogy megértse, hogyan működik a levegőben a soros hibrid elektromos hajtás?

F. A.: A hibrid-elektromos repülőben, melynek hajtásrendszere egy hagyományos és egy elektromos motort is tartalmaz, a belsőégésű motor állandó, ideális fordulatszámon tud üzemelni. Ez a belsőégésű motor egy generátoron és elektronikán keresztül tölti a jármű akkumulátorát. Ehhez az akkumulátorhoz kapcsolódik a hajtó villamos motor, mely végül leadja a jármű mozgatásához szükséges teljes teljesítményt. Amikor tehát nagyobb teljesítmény kell, mint a felszálláskor és az emelkedéskor, illetve olyan manőverek során, amikor viszonylag rövid időre, de jóval nagyobb teljesítményre van szüksége a repülőnek, akkor azt a pluszt az akkumulátorról hajtott elektromotor biztosítja.

A motor könnyű, az akku pedig könnyebb, mint a teljesen elektronikus hajtású rendszerek energiatárolói. Utóbbi pedig akkor töltődik, amikor a repülő utazószakaszban repül, vagyis amikor a gépnek amúgy nincs szüksége a hagyományos motor teljes teljesítményére. Mindez a hagyományos repülőkhöz képest két meglepő eredményt is produkál: csendesebb motort és jóval kisebb fogyasztást, ami kisebb környezeti terhelést is jelent.

hvg.hu: A közúti közlekedésben eléggé futurisztikus hatást kelt, ha az ember mellett elszáguld egy Tesla S, vagy egy BMW i3. A Formula-E egyik legfőbb vonzereje éppen a versenyautók sugárhajtású repülőgépeket idéző süvítő hangja, hogy a hét végi Le Mans 24 órás versenyére nevezett elektromotoros autószörnyetegeiről ne is beszéljünk. De milyen hangja van az elektromos repülőnek?

F. A.: Az autóknál a szokatlan hangzáshoz hozzájárul a jármű vibrációja és a kerekek súrlódási hangja is, miközben a repülőgépek – melyekbe ez a technológia kerül – egyenletesen járó belsőégésű motorhangján és a légcsavarok zaján kívül lényegében nincs más. Mindenki meg fog lepődni, leginkább talán a kisrepülőket fogadó repterek mellett élők, amikor ezek a gépek megjelennek majd, és gyakorlatilag némán szállnak majd fel-le. Az elektromotorunk ugyanis szinte teljesen hangtalan, és a partnercégünkkel közösen e kritérium szerint is fejlesztett légcsavarok zaja is minimalizálódik. Azt hiszem, ahhoz, hogy egy ilyen gépet felszállás közben hallani lehessen a földről, minden lenti zajforrást ki kell majd kapcsolni.

hvg.hu: Miért csak repülőgépmotoron dolgoznak? A tömegegységből kinyerhető teljesítmény növelése a már felhozott elektromos autók számára is fontos lenne, és bár új terület ugyan, de biztosan helye lenne a hibrid hajtásláncra épülő tömegközlekedésben is. Ennyire eltérő különbségek vannak az igények között?

F. A.: Az elektromos, illetve hibrid autók technológiája mára megérett a tömegtermelésre, az autóipar kezdi a piacra önteni az eddig összegyűlt és kiérlelt tapasztalatait. A repülőgépiparban eddig eljutni sokkal-sokkal több befektetés árán lehet, ráadásul csak most tettük meg a kezdő lépéseket. Miközben a Siemens ott van a földi hibridek piacán is, az eAircraft egy teljesen más piac igényeinek kell hogy megfeleljen. Mi eleve kisebb számokkal is dolgozunk, viszont egy-egy termékünk sokkal többe kerül.

Stiller Ákos

Ha a különbséget kell megnevezi, két tényezőt emelnék ki. Az egyik, hogy a repülőgépen használt elektromotornak könnyebbnek és nagyobb teljesítményűnek kell lennie, ezáltal viszont sokkal költségesebb is. A másik pedig, hogy a légi forgalom számára a biztonsági előírások a legfontosabbak. Mondok egy példát: Az nem fordulhat elő, hogy a villanymotor ne legyen kiszámítható, vagy adott esetben ne legyen használható, mert ha a plusz tolóerő nem jelentkezik akkor, amikor szükség van rá, a rendszer nem is működik. Az autók esetében e tényezők ugyanúgy megvannak, de a repülésnél mindez egy sokkal magasabb szintű megfeleltetést kíván.

hvg.hu: A kisrepülőgépek piacán legutóbb forradalmi lépésnek az számított, hogy kifejlesztették a vészhelyzetbe kerülő repülőt ugyan nem, de a benne ülőket megmenteni képes ejtőernyőt. Mennyivel szól nagyobbat majd a piacon az elektromotoros repülőjük?

F. A.: Sokkal-sokkal nagyobbat. Mert hát ki akar majd olyan repülőt venni, ami kétszer annyit fogyaszt, ráadásul akár lassabb is lehet, viszont biztosan zajosabb? Én úgy tenném fel ezt a kérdést, hogy: Lesz-e bárki, aki eztán nem elektromos hajtást akarna?

hvg.hu: A Brain Bar Budapesten elhangzott előadásában csupán felvillantott technika valóban készen áll a sorozatgyártásra?

F. A.: A soros hibrid elektromos hajtású repülők először a kisrepülőgépes kategóriában jelennek majd meg, de a rendszert elég tág határok között lehet méretezni, és széles körű felhasználásra is alkalmas, így később, talán a 100 utast szállító, közepes méretű repülőkben is elterjed majd ez a megoldás. Mivel a Siemens saját maga tervezi a piacra lépést a repülőgépek számára kifejlesztett saját hibrid-elektromos hajtásrendszerrel, nem jósolnám, hanem valószínűsítem, hogy az első látható eredményekre már 5 évet se kell várnunk.

Stiller Ákos

hvg.hu: Ön korábban évtizedekig más területeken dolgozott a vállalatnál; résztvevője volt nukleáris energetikai projekteknek és egészségügyi fejlesztéseknek is, mielőtt eAircraft ügyvezetője lett. Így tényleg releváns feltenni a kérdést: az elektromos repülőgép fejlesztése során létrejött know howt vagy akár az egyes újításokat tudja-e máshol is hasznosítani a Siemens? Mennyire transzportálhatók ezek az eredmények más területekre?

F. A.: A könnyű súly – nagy teljesítmény fizikai értelemben egy igen szerencsés kombináció, ami képes lehet egészen széles körű alkalmazásra is. A kérdés az, hogy a ma még meglehetősen költséges előállításra is sikerül-e megoldást találni. Ha igen, akkor a hajtásrendszer a repüléstől független, önálló útra is léphet. És miért ne sikerülne? Elvégre az ilyen kihívásokra keresendő megfelelő válaszok kidolgozása a fejlesztőmérnökök élete.