NASA:s elektriska drömmar
Ta en närmare titt på Maxwell och den eldrivna flygningens framtid.
Varför har NASA börjat arbeta med eldrivna flygplan?
Möjligheterna för eldriven flygning har länge varit begränsade av batteriens vikt och låga energitäthet, eller vikten av andra strömkällor som turbindrivna generatorer. Idag finns det betydligt lättare batterier med högre energitäthet och batteridrivna flygplan är en verklig möjlighet. En klar fördel med eldrivna flygplan är att de inte har skapar utsläpp, eller i alla fall mycket mindre utsläpp, beroende på hur laddningsströmmen produceras. NASA är inte bara intresserade av eldrivna konventionella flygplan. De integrerar det elektriska drivsystemet med flygplanets aerodynamik, ett nytt sätt för att förbättra energiekonomin. Elmotorer är ungefär tre gånger mer effektiva än konventionella flygmotorer. De är betydligt lättare och eftersom de inte använder luft avtar inte effekten med höjden.
Vilket elektriskt system används?
X-57 är ett helt elektriskt, batteridrivet flygplan. Batteriets kapacitet är 47 kWh, spänningen 460 volt och vikten 358 kilo.
Vad är syftet med den ovanliga konstruktionen med 14 motorer?
De två motorerna på vingspetsarna heter cruisemotorer. När de är placerade där går mindre energi till spillo i vingspetsspiralerna. De tolv andra motorerna (sex på varje vinge) heter lyftmotorer. De är fördelade längs vingarnas framkant och används enbart under start och landning. Då blåser de luft över vingarna och ger ett extra lyft, en lösning som heter DEP. Det innebär att vingarnas form kan optimeras för marschfart i motsats till konventionella vingar, som måste vara större för att ge tillräckligt med lyftkraft under start och landning. Under marschfart stannar lyftmotorernas propellrar och viker sig bakåt, för att inte skapa extra motstånd. Denna blandning av framdrift och bärytor, i kombination med elmotorns överlägsna effektivitet, kommer troligtvis resultera i fem gånger bättre energiekonomi än hos vanliga flygplan.
Finns det planer för andra eldrivna flygplan?
Ja, fler konceptmaskiner beaktas för kommande generation elflygplan. En direkt uppföljare till X-57 kan bli ett helelektriskt kortdistansflygplan som kan frakta nio passagerare upp till 370 kilometer. Det finns andra koncept för större flygplan. Hybridlösningar kombinerar små, konventionella turbiner med elmotorer och använder en annan integrationsteknik.
Vilka mål har ni för eltrafik?
NASA:s övergripande mål är att utveckla elflygtekniken, utvärdera modeller med hög energiekonomisk potential genom både mark- och lufttester och använda tekniken i flygindustrin, så att den kan anpassas till kommersiell luftfart. X-57 kommer att demonstrera de aerodynamiska och framdriftsmässiga fördelarna med ett integrationssystem och DEP. Andra potentiella fördelar med eldrift är reduktion eller eliminering av utsläpp, mindre buller och lägre driftskostnader.
Hur ser elflygplanens framtid ut?
Elflygplanens framtid kan vara väldigt ljus om testflygningarna bekräftar de energiekonomiska fördelarna vi förväntar oss, samt om energitätheten och säkerheten i batterier och andra strömkällor fortsätter att öka. Systemkoncept som DEP öppnar upp möjligheter för unika konstruktioner som inte varit möjliga utan elektriska system.
”Elflygning kanske inte är så långt bort ändå”