Taip, žinau, kad elektriniai lėktuvai jau skraido. Tačiau labai populiarūs jie greitu metu netaps. Na, nebent NASA ir kitų organizacijų pastangos bus vaisingos.

NASA kadaise buvo labai įsitraukusi ne tik į kosmoso tyrimus, bet ir į aviacines inovacijas, tačiau pastarąjį dešimtmetį neišvydome jokių naujų „X lėktuvų“ - taip vadinti NASA eksperimentiniai orlaiviai. Tačiau dabar tai keičiasi - pirmam skrydžiui ruošiamas X-57.

Tiesa, į užsakovų rankas X-57 atkeliavo ne savo eiga - jį atvežė sunkvežimis. Pirmasis „Maxwell“ skrydis geriausiu atveju įvyks tik kitais metais - gerokai vėliau nei buvo planuojama anksčiau. Štai 2015 metais buvo tikimasi, kad pirmasis NASA elektrinis lėktuvas pakils dar 2017 metais, o 2017 metais jau buvo planuojama, kad tai įvyks 2018-aisiais. Dar pernai buvo svajojama apie 2019-aisiais įvyksiantį pirmąjį skrydį, bet jis taip ir neįvyko. Tačiau dabar galite neabejoti, kad „NASA X-57 Maxwell“ kitais metais bus pasiruošęs skrydžiui.

Koks lėktuvas yra „NASA X-57 Maxwell“?

„NASA X-57 Maxwell“ yra modifikuotas italų „Tecnam P2006T“. Kurti lėktuvą nuo nulio tiesiog neapsimoka, nes visos inovacijos, kurias NASA nori išbandyti, yra susijusios su elektriniais varikliais, sulankstomais propeleriais ir sparnų profiliu. Tačiau P2006T pasirinktas tikrai neatsitiktinai.

P2006T, kuris pirmą kartą pakilo 2007-aisiais, yra lengviausias šiuo metu gaminamas sertifikuotas dvimotoris lėktuvas. Kartu tai yra vienas iš retų lengvųjų keturviečių lėktuvų su pilnai paslepiama važiuokle. Šis orlaivis yra pakankamai didelis, kad jame tilptų dideli baterijų moduliai, tačiau tuo pačiu jo konstrukcija yra lengva ir tvirta.

2016 metais bandomose lėktuvo baterijose įvyko trumpasis jungimas, jos perkaito ir buvo nepataisomai sugadintos. Tuomet energijos saugojimo sistema X-57 fiuzeliaže buvo pergalvota. 8 didesnius baterijų modulius pakeitė 16 mažesnių, tarp kurių sumontuoti pasyvūs aušintuvai. 2017 metais sėkmingai atlikti 320 ličio jonų celių bandymai - anksčiau buvo planuojama, kad jų bus 640. Popularmechanics.com rašo, jog dabartinis X-57 MOD II sveria daugiau nei 1360 kg, iš kurių maždaug 363 kg sudaro baterijos, tačiau šie skaičiai gali būti netikslūs.

„NASA X-57 Maxwell“ yra dvivietis aukštasparnis lėktuvas, kuris dar stipriai keisis. Trečiosios modifikacijos X-57 varikliai bus iškelti toli į sparnų galus. Tiesą sakant, naujieji sparnai jau yra bandomi ir bus sumontuoti vos tik pasibaigs MOD II bandymai. MOD III sparnai pagerins lėktuvo aerodinamines savybes ir atvers vietos dar dvylikai variklių.

Kuo ypatingi būsimi X-57 sparnai?

Elektra varomas lėktuvas savaime traukia dėmesį. Antrosios modifikacijos orlaivis turėtų padėti NASA inžinieriams geriau suprasti aviacijos elektrifikacijos iššūkius. Tačiau X-57 MOD III ir MOD IV  pristatys ir daugiau inovacijų, kuriomis kiti orlaiviai kol kas pasigirti negali. 

MOD III turės naujus sparnus, kurių galuose bus sumontuoti propeleriniai elektriniai varikliai. Elektriniai varikliai yra lengvesni, todėl jos galima montuoti kiek toliau, ne tokioje standžioje sparnų dalyje. Tai, beje, pagerins variklių efektyvumą, nes propeleriai suksis nesudrumstame, aerodinamiškai švaresniame ore. Tuo pačiu inžinieriai atlaisvis šiek tiek vietos dar 12 variklių, kuriuos išvysime jau ketvirtosios modifikacijos lėktuve.

Tokia keliolikos variklių konfigūracija būtų neįmanoma naudojant įprastus vidaus degimo agregatus. Elektriniai varikliai yra kompaktiškesni ir lengvesni, juos galima lengvai valdyti atskirai. Šie varikliai ne tik trauks lėktuvą pirmyn, bet ir apie sparnus sudarys greitą oro srautą, kuris didins keliamąją jėgą, todėl patys sparnai galės būtų smulkesni. Galima pajuokauti, kad tie 12 papildomų variklių veiks kaip automobilio turbokompresorius.

NASA tikisi, kad ši keliolikos variklių konfigūracija pagerins efektyvumą. Tuo pačiu lėktuvas galės kilti po trumpesnio įsibėgėjimo, atskirai valdomi varikliai galės automatiškai koreguoti lėktuvo trajektoriją pučiant šoniniam vėjui. Tačiau, aišku, X-57 niekada nepasieks masinės gamybos.

Kam X-57 reikalingas?

X-57 tėra NASA eksperimentinis orlaivis, kuris neturi jokių ambicijų peržengti serijinės gamybos slenkstį ir tapti praktiškai naudojamu lėktuvu. Tačiau tai tikrai nereiškia, kad jis yra nereikalingas.

Antra, X-57 galiausiai įrodys, kad elektriniai lėktuvai yra aviacijos ateitis. Elektriniai propeleriniai varikliai turi didžiulių privalumų. Jie yra žymiai mažesni, todėl lėktuvas jų gali turėti išties daug. Visa propelerinių variklių eilė gali būti naudojama ne tik tempti lėktuvui į priekį, bet ir papildomam oro srautui kurti, kuris, tekėdamas aplink sparnus, kurs keliamąją jėgą. Dabar skaičiuojama, kad X-57 skrydžio metu bus 3,5-5 kartus efektyvesnis nei analogiškas lėktuvas su pora vidaus degimo variklių. Kartu tai turėtų atverti galimybes ateities oro taksi orlaiviams.

Tačiau kol kas džiūgauti nėra ko. Varikliai, propeleriai bei jų valdymo sistemos ir pažangios konstrukcijos sparnai jau egzistuoja. Pasitempti turi baterijų technologijos. Nors elektros varikliai yra efektyvesni ir mažesni už reaktyvinius, jiems reikia labai didelių ir sunkių baterijų.