blog

Samolot elektryczny najlepszy tuż przed zachodem słońca

22 Lipiec 2019

e-plane during sunset

Stacje ładowania samolotów elektrycznych powinny być rozmieszczone w odległości maksymalnie 100 km od siebie, czas ładowania zależy od stanu instalacji elektrycznej na lotnisku, a samolotem elektrycznym najlepiej latać wczesnym rankiem lub tuż przed zachodem słońca. To pierwsze wnioski z pionierskiego przelotu samolotem elektrycznym po Polsce zorganizowanego przez Fortum.

Organizując pionierski w naszym kraju lot pierwszego seryjnie produkowanego samolotu elektrycznego, Fortum chciało zebrać potrzebne doświadczenia i wiedzę na temat ładowania akumulatorów pracujących w tego typu maszynach. Informacje mają być wykorzystane w przyszłości w rozwoju i budowie infrastruktury lotniczej do ładowania tego typu samolotów. Lot Pipistrel Alpha Electro rozpoczął się 8 czerwca we Wrocławiu. Trasa liczyła 780 km, była podzielona na 11 odcinków i wiodła szlakiem lokalizacji Fortum: przez Wrocław, Górny Śląsk, Częstochowę, Warszawę, Płock aż do Gdańska, gdzie 14 czerwca projekt zakończył się z sukcesem. Teraz przyszedł czas na pierwsze podsumowanie. Część wniosków nas zaskoczyła.

Na podstawie zasięgu samolotu w realnych warunkach stwierdziliśmy, że sieć punktów ładowania samolotów powinna być zaplanowana tak, aby odległość między nimi nie przekraczała 100 km. Natomiast rozmieszczenie ładowarek co 70–80 km dałoby pilotom pełną wygodę i umożliwiało planowanie lotu z komfortowym zapasem energii.

Planowanie lotu samolotem elektrycznym wymaga zwrócenia większej uwagi na warunki pogodowe niż ma to miejsce w przypadku samolotów tłokowych.

Szczególnie istotne jest uwzględnienie wpływu wiatru na nasz zasięg. Wiatr o prędkości 40 km/h może skrócić lub wydłużyć nasz zasięg nawet dwukrotnie w zależności od tego czy wieje w nos czy w ogon. Równie uważnie należy dobierać wysokość lotu, ponieważ wznoszenie kosztuje nas dużo energii. Przekonaliśmy się, że najlepiej lecieć na wysokości typowej dla lotów z widocznością ziemi, czyli ok. 300 metrów nad terenem.

Do ładowania baterii wykorzystywaliśmy przenośną ładowarkę o mocy 20 kW. Umożliwiała ona pełne naładowanie baterii w czasie ok. 75 minut. Jednak nie zawsze było to możliwe. Aby wykorzystać pełną moc ładowarki konieczna jest sprawna instalacja elektryczna na lotnisku umożliwiająca ładowanie z natężeniem 32 amperów. Nie zawsze jednak infrastruktura elektryczna na lotnisku dawała nam taką możliwość. Na niektórych lotniskach musieliśmy obniżać natężenie do 16, a czasem nawet do 10 amperów. Na szczęście ładowarka ma możliwość regulacji natężenia, jednak taki zabieg wydłużał czas ładowania ponad dwukrotnie. Projektując sieć ładowarek, koniecznie trzeba więc wziąć pod uwagę stan instalacji elektrycznej na lotniskach.

samolot podczas ładowania

 

Większość lotów odbywała załoga dwuosobowa – pilot doświadczalny z fabryki Pipistrela i moja skromna osoba. Dla porównania – niektóre loty przeprowadzono tylko z jedną osobą w kokpicie. Jak łatwo zgadnąć, zużycie energii było mniejsze przy mniejszym obciążeniu samolotu.

 

Najbardziej zaskakujące odkrycie było związane z porą dnia, w której odbywał się lot. Zauważyliśmy, że zasięg samolotu wydłuża się wczesnym rankiem lub tuż przed zachodem słońca. Wtedy samolot zużywał mniej prądu w porównaniu do godzin okołopołudniowych. Wyjaśnienia tego zjawiska można upatrywać w termice, czyli pionowych ruchach powietrza. Około południa i wczesnym popołudniem termika jest najsilniejsza. Nagrzane powietrze w niektórych miejscach unosi się. Szybownicy nazywają to zjawisko noszeniami. Z kolei w innych miejscach powietrze opada – to tak zwane duszenia. Aby utrzymać lot poziomy w duszeniu, trzeba dodać więcej mocy, a tym samym zużyć więcej energii. Częściowo można ją odzyskać, gdy napotkamy noszenie, ale bilans i tak zawsze wychodzi ujemny. Wieczorem i rankiem zjawiska te na ogół nie występują lub są dużo słabsze, dlatego nie musimy z nimi walczyć, a tym samym energii wystarcza nam na dłużej.

pipistrel during flight

 

Wykorzystywany przez Fortum samolot Pipistrel Alpha Electro jest pierwszym na świecie seryjnie produkowanym samolotem ultralekkim o napędzie elektrycznym. Dwuosobowa maszyna, która wzbiła się na polskie niebo wyposażona jest w silnik elektryczny 60 kW. Dzięki zerowej emisji CO2 i niskiemu poziomowi hałasu loty mogą być prowadzone w okolicach dużych aglomeracji miejskich, bez problemów spełniając normy emisji spalin i hałasu.

Zobacz film z przelotu samolotu nad Polską