Az elektro-aeronautika térhódítása

Solar Impulse  Fotó: aviationnews.eu

Napjainkban a kutatások négy fő területen folynak: fotovoltaikus, azaz napelemmel működők, (Solar Impulse), hagyományos és újfajta akkumulátorokkal repülők (Taurus G4), akkumulátorokat helyettesítő, de könnyű és jól kezelhető áramtároló anyagok kutatása (Cambridge crude), az áram lézersugárzással való feljuttatása a repülőszerkezethez.

A kutatásokhoz használatos elektroplánokra, e-robotokra, elektropterekre kivétel nélkül jellemző a nagyon könnyű műanyagszerkezet és a légcsavaros, vagy rotorlapátos hajtás.

Első alkalommal a svájci Solar Impulse nevű, 63,4 méter fesztávú, a szárny- és farokfelületét napelemekkel borított s négy kis villanymotoros légcsavarral hajtott gép, tervezőpilótájával 25 órát volt levegőben. Föltöltött akkumulátorokkal indultak, és napközben az áramot napelemekből pótolták.

A Solar Impulse 2011. május 13-án, a svájci Payerne-ből 08.40-kor indult és a rosszabb időjárási zónákat kerülgetve, 15 órás repülés után 23.49-kor szállt le a Brüsszel-Zaventem repülőtéren. Szakemberek dolgoznak azon, hogy a Solar Impulse-t a Föld körbelepülésére építsék át.

A napsütéstől és időjárástól nagyon függő napelemes repülés aligha lehet a rendszeres légiközlekedés eszköze, viszont a napelemek besegíthetnek a klasszikus akkumulátorok feltöltésében.

E-volo Fotó: zupdates.com

Az akkumulátorokkal való repülés eredményei először a kisméretű, könnyű, pilóta nélküli, táv- vagy önirányítós robotok (dronok, UAV-ok – unmanned air vehicle) repüléseiben mutatkoztak meg. A rotorokat, légcsavarokat forgató mini elektromotorokat a modern lithium-ion, vagy lithium-polimer akkumulátorok akár órákig is képesek árammal ellátni. Ilyen típusúakat elsősorban katonai célokra gyártottak, de manapság kapható rádióirányítású minihelikopter, amit a fiúcskák, vagy a papájuk kedvtelésből röptetnek.

Földközelben és csak percekig, de tervezőpilótájával már repülget a francia Solution elektrokopter is. Az efféle klasszikus helikopterek rotorlapátjainak bonyolult vezérlésének kiváltására találták ki a kvadrát (quad) vezérlést. Egy négyzet alakú, könnyű keret négy sarkában forog egy-egy kis villanymotor hajtotta légcsavar. Ha mindegyik rotort együtt gyorsítják emelkedik, ha lassítják süllyed. A már repülő, 16-motoros, e-volo nevű német quad elbírja a középpontjában ülő, a légcsavarokat forgató motorok fordulatát irányító pilótát is.

Az európai, egyszemélyes, akkumulátoros EADS Electro-Cri-Cri, műrepülésre is alkalmas törpegép 2007 óta sztárja a légi-bemutatóknak. Fotó: eads.com

Már tucatnyi, egy-, kétszemélyes, az akkumulátoráról táplált villanymotoros légcsavaros kis elektroplán vásárolható, amelyek iskolagépek sebességével 30-100 percig képesek repülni.

Közülük került az élre a NASA, 1 300 000 dolláros (284 millió forint) díját elnyert, majd szlovén állami érdemrenddel is kitüntetett, Taurus G4 típúsú, a szlovéniai Avajscinában működő Pipistrel üzemben gyártott, négyszemélyes elektroplán.

Taurus G4 Fotó: popsci.com

A gép tovább fejlesztésének gátja, hogy a mai akkumulátorok túlságosan nehezek, hamar lemerülnek és lassan tölthetők újra.

A repülőszerkezetek földről felsugárzott energiával való üzemeltetése másfél évszázados óhaj. Eleink még halálsugárként álmodtak róla. A sugárzással való erőtovábbítás a nyolcvanas években részben valóra is vált. Erős lézersugárral már sikerült szétrombolni egy közelben, célként felállított rakétaburkolatot, vagy tönkretenni nagyobb távolságban lévő híradástechnikai eszközöket.Lassan repülő, parányi robotok akkumulátorait, fényelemeit is sikerült így utántölteni, de csak pillanatokra és kis mértékben, ugyanis a pontos követésük nagyon nehéz.

A fentiek alapján elkeserítőnek tűnhet a jelen, viszont kezdetnek nagyon biztató. Ne feledjük, 1903. december 17-én a Wright-fivérek motoros repülőgépe első felszállásakor 12 másodperc alatt mindössze 53 méternyire repült el. – Ennek 109 éve és már a Marsra tartunk!

Írta: Szűcs József