موبنا – با ظهور خودروهای الکتریکی برخی انتظار داشتند هواپیماهای برقی نیز خیلی زود وارد بازار شوند. اما سنگینی باتری‌ها، پیمایش کم و احتمال انفجار یا داغ کردن باتری‌ها سبب شده توسعه این وسیله با چالش‌های جدید روبه‌رو باشد. با این وجود شرکت رولزرویس اعلام کرده توانسته این مشکلات را تا حدودی حل کند و در سال ۲۰۲۰ «سریع‌ترین» هواپیمای الکتریکی را معرفی خواهد کرد.
این هواپیما ۴۸۰ کیلومتر در ساعت سرعت دارد که البته در برابر موتورهای جت یا توربوفن سرعت بسیار پایینی محسوب می‌شود.
در حال حاضر هواپیمای الکتریکی شرکت زیمنس با سرعت حدود ۳۴۰ کیلومتر در ساعت سریع‌ترین هواپیمای برقی جهان است.
کارشناسان امید دارند این محصول بتواند نسل جدیدی از هواپیماهای جدید نسل سوم را در جهان هوانوردی همه‌گیر کند؛ هواپیماهایی که قرار است برقی و خودران باشند.
اما این کار با پیچیدگی‌های زیادی روبه‌رو است، چرا که حتی در خودروها هم حداقل بیست سال برای همه‌گیر شدن زمان نیاز دارد و مسائل فنی در صنعت هوانوردی به‌مراتب پیچیده‌تر است.
برای ساخت این هواپیمای برقی شرکت رولزرویس با شرکت‌های YASA و شرکت الکتروفلایت همکاری می‌کند.
این هواپیماها از نوع سبک و ملخی هستند و حتی از انواع بنزینی ملخی هم سرعت کمتری دارند. بیشترین سرعت با یک هواپیما ملخی بنزینی نزدیک به ۶۰۰ کیلومتر در ساعت ثبت شده است.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای رولزرویس ذخیره انرژی الکتریکی در باتری‌هاست. برای ذخیره‌سازی از حدود شش هزار سلول ذخیره انرژی بهر گرفته شده است. قدرت موتور برقی این هواپیما ۷۵۰ کیلووات است که قدرتی کمتر از برخی خودروهای سوپر اسپرت است. شرکت رولزوریس تمام سعی خود را برای سبکسازی و کاهش گرمای تولیدی باتری در فشار بالا انجام داده است. بازده این سیستم بسیار بالا و حدود ۹۰ درصد گزارش شده است.
البته برخی منتقدان می‌گویند تولید این تجهیزات تنها پاک کردن صورت مسئله است، چرا که بیشتر الکتریسته جهان از روش‌هایی بسیار آلوده‌کننده تامین می‌شود و بر خلاف موتورهای احتراق داخلی، موتورهای توربینی که در هواپیماهای استفاده می‌شود بازده بالایی دارند که از بازده برخی نیروگاه‌هایی که انرژی فسیلی را تبدیل به انرژی الکتریکی می‌کنند بیشتر است. این به معنای تولید قدرت بیشتر با آلودگی و انرژی کمتر است.
در مقابل طرفداران هواپیماهای برقی از بازده بالای موتور برقی سخن می‌گویند و معتقد هستند جهان با حرکت به سمت تولید الکتریسته از انرژی‌های تجدیدپذیر جای بهتری برای زندگی می‌شود. البته در حال حاضر درصد بسیار کمی از انرژی الکتریکی جهان از انرژی‌های تجدیدپذیر تامین می‌شود و منتقدان می‌گویند با فشار بر شبکه‌های برق‌رسان برای تامین برق خودروها و هواپیماها، در آینده کشورها به سمت تولید الکتریسته از منابع آلوده‌کننده‌تر مانند زغال‌سنگ خواهند رفت.
با همه این‌ها همچنان این احتمال وجود دارد که نسل آینده هواپیماها تا حد زیادی برقی و خودران (بدون خلبان) خواهند شد.
رویترز اخیرا گزارش داده‌است که بوئینگ تصمیم دارد برخی فناوری‌های مربوط به ساخت هواپیماهای بدون خلبان را در چند سال آینده آزمایش کند.
اگرچه هواپیماهای مسافربری هم اکنون نیز می‌توانند با استفاده از رایانه‌های موجود در کابین خلبان بخشی از روند پرواز را انجام دهند، نظارت خلبان و کمک‌خلبان بر کل پرواز لازم است، تا قادر باشند در زمان مناسب و در صورت خطای سیستم یا بحرانی شدن شرایط کار را به‌دست گیرند.
قابل‌ذکر است دولت بریتانیا در سرمایه‌‌گذاری اولیه‌‌ی پروژه‌‌ی ACCEL مشارکت داشته؛ پروژه‌‌ای که در آن با بهره‌‌گیری از تجارب صنعت اتومبیل‌های فرمول E، تلاش برای ساخت اولین هواپیمای برقی با سرعتی بیش از ۴۸۰ کیلومتر بر ساعت آغاز شده است. امید می‌‌رود این پروژه روزی بتواند رکورد قبلی سرعت پرواز هواپیماهای ملخی را که در اختیار هواپیمایSupermarine S.6B است، بشکند؛ این هواپیما که خود از موتور رولز رویس سری R بهره می‌‌برد، توانسته بود در سال ۱۹۳۱ به رکورد سرعت ۵۵۲ کیلومتر بر ساعت دست یابد.
بزرگ‌ترین بانک باتری پرواز متشکل از ۶۰۰۰ سلول
موتورهای الکتریکی سه‌گانه‌ی مدل 750R
سیستم انتقال نیروی هواپیما با بازدهی تبدیل انرژی ۹۰درصدی
برای رسیدن به این هدف، تیم رولز رویس قصد دارد از یک بانک باتری با ۶۰۰۰سلول استفاده کند که بنابر ادعای این شرکت، بیشترین ظرفیت توان نصب‌‌شده کنونی در یک هواپیما خواهد بود. این پروژه از یک سیستم انتقال نیروی ۷۵۰ولتی بهره می‌‌برد که قادر است توانی با ظرفیت ۷۵۰ کیلووات را در اختیار پیشرانه‌‌ی هواپیما قرار دهد. این توان به‌حدی بالاست که برای تأمین انرژی الکتریکی ۲۵۰ خانوار کافی خواهد بود. درضمن موتور این هواپیما مجهز به یک سیستم خنک‌سازی فعال خواهد بود و ظرفیت بانک باتری نیز طوری درنظر گرفته شده است که امکان یک پرواز بدون‌‌وقفه را از لندن تا پاریس فراهم کند.
با توجه به ادعای مطرح‌‌شده ازسوی رولز رویس، کلید طراحی چنین هواپیمایی تنها ظرفیت بالای بانک باتریهای آن نیست؛ بلکه عوامل مهم دیگری نیز نقش دارند؛ مثلاً مسئله‌‌ی کنترل حداکثر گرمای ایجاد‌‌شده در اثر کارکرد، سبکسازی کافی برای امکان پرواز و پایداری مکانیکی بدنه‌‌ی هواپیما. باتریهای به‌کاررفته در این طرح، سه موتور الکتریکی سبک مدل 750R(ساخت شرکت YASA) را تغذیه خواهند کرد. برای ایجاد پایداری بیشتر در پرواز، سرعت گردش ملخ سه‌‌پره‌‌ای این هواپیما، ۲۴۰۰ دور در دقیقه درنظر گرفته شده است. بازدهی تبدیل انرژی الکتریکی حدود ۹۰درصد است و همان‌گونه که پیش‌تر اشاره شد، کارکرد هواپیما هیچ‌‌گونه انتشار کربنی را در پی نخواهد داشت. در همین حال، حسگرهای جاسازی‌شده تعداد ۲۰هزار مؤلفه‌‌ی مختلف را از سیستم انتقال نیرو زیر نظر خواهند گرفت تا مهندسان بتوانند با این حجم بالا از داده‌‌ها، کنترل مؤثرتری بر عملکرد هواپیما داشته باشند.
متیو پار، مدیر پروژه‌‌ی رولز رویس می‌گوید:
این هواپیما به یک سیستم الکتریکی منحصربه‌‌فرد و قوی‌‌ترین بانک باتری قابل‌‌طراحی برای پرواز مجهز خواهد بود. در سال پیش رو، ما قصد داریم با انجام آزمون‌‌های محیطی، توانایی‌های سیستم طراحی‌‌شده را به نمایش بگذاریم و پس از آن برای قهرمانی در سری مسابقات سال ۲۰۲۰ آماده شویم.
