2017 május 28

RSS Facebook

2016. augusztus 11. csütörtök, 11:03

Elektromos repülőgép készül idehaza Kiemelt

Értékelés:
(1 értékelés)


2016. április 20-án 13.30-kor dr. Frank Anton, a Siemens AG elektromosrepülőgép-fejlesztési üzletágának igazgatója és Katona Imre, a Magnus Aircraft Zrt. vezérigazgatója ünnepélyes keretek között leplezte le a közösen fejlesztett és Magyarországon gyártott, eFusion márkanévre keresztelt, tisztán elektromos meghajtású, egymotoros, kétszemélyes repülőgép első példányát. Az esemény a németországi Friedrichshafenben megrendezett Aero 2016 nemzetközi repülőkiállítás nyitónapján történt.








A fenti hírt az idei friedrichshafeni Aero 2016 kiállítás és vásár megnyitásakor kiadott Magnus–Siemens közös sajtóközleményből idéztük, amelyet az első, Magyarországon fejlesztett és összeszerelt elektromos repülőgép bemutatása (és kiállítása) alkalmából tettek közzé.

Hazánkban az utóbbi évtizedekben nem sok repülőgépet gyártottak, tisztán elektromos hajtású gép viszont még a világban is ritkaság, idehaza pedig az első lett az eFusion. A gép ideiglenes lajstromjellel és ehhez kapcsolódó repülési engedéllyel rendelkezik a Nemzeti Közlekedési Hatóságtól, amellyel idehaza folytatni lehet a tesztrepüléseket ahhoz, hogy a fejlesztéseket befejezhessék.

Az elektromos hajtás slágertéma a földi, a vízi és a légi közlekedésben egyaránt. Nem véletlenül: ami elektromos hajtással halad, az sokkal csendesebb, a károsanyag-kibocsátása nagyon kicsi (általában nem is a gépnél keletkezik, hanem ott, ahol az áramot előállítják), és az üzemeltetési költsége elenyésző a fosszilis energiával üzemelő járművekhez képest.

A kisgépes repülésben az elektromos hajtású gépeknek egyelőre a kísérleti pályán van igazán helyük, hiszen a technológia nem teljesen érett még a sorozatgyártásra. A kísérletekkel lehetővé válik, hogy például a repülőtér körül végzett „végtelen számú” fel- és leszállást gyakorló pilótának egy olcsón elérhető oktatógépe legyen. És erre nagy az igény. Amennyiben az elemei lemerülnek, a legközelebbi leszálláskor kicserélhetők egy feltöltött darabra, és az oktatás folytatódhat.


Ma még nem elég nagy az akkumulátorok energiasűrűsége (az egy kilogramm tömegben tárolható energia mennyisége) ahhoz, hogy egy több órán át repülni képes repülőgépet lehessen velük meghajtani. Ezért az elektromos típusoknak jelenleg ott van inkább helyük, ahol a repülőtér közelében lehet repülni, és ez jellemzően az oktatás, kiképzés, gyakorlórepülés. Az eFusion-kísérletben részt vevő Siemens több alternatív meghajtású repülőgép fejlesztésében is részt vesz, a Rotax céggel közösen dolgoznak például hibrid hajtású gép elkészítésén is. Ebben az esetben a Rotax motor hagyományos üzemanyaggal működik, és rásegít az elektromos motorra és az azt tápláló akkumulátorokra, megnövelve így a gép hasznos hatótávolságát, és még inkább csökkentve a károsanyag-kibocsátását felszállás közben.


Az elektromos repülőgépek (így az eFusion) engedélyezési eljárásáról és a jövőjükkel kapcsolatos kérdésekről beszélgettünk Gaál Sándor repülésműszaki felügyelővel, a Nemzeti Közlekedési Hatóság Légügyi Hivatalának kísérleti/egyedi légi járművekkel, ezeken belül az eFusionnel (is) foglalkozó munkatársával.


– A kísérleti/egyedi légi járművek építésével és repülésével kapcsolatos követelményeket a 21/2015. (V. 4.) NFM rendelet hivatott – többé-kevésbé részletesen – szabályozni az építés hatóságnak történő bejelentésétől kezdve a megépült légi jármű első levegőbe emelkedéséig.


A Magnus eFusion repülőgép esetében ez a folyamat 2016 elejétől közel négy hónapnyi, sokszor munkaidőn túli megfeszített munkát, türelmet és kompromisszumkészséget igényelt az eljárásban részt vevők részéről, hogy a repülőgép fejlesztői által kitűzött határidőig a levegőbe emelkedhessen a gép, és azt követően – ha csak statikusan is, de – bemutatkozhasson a nyilvánosság előtt.


A Magnus eFusion esetében a jelentős újdonság abban rejlik, hogy egy már meglévő repülőgép az eredetileg tervezett konfigurációhoz képest teljesen más hajtásrendszert kapott: az addigi belső égésű Rotax erőforrás helyett egy elektromos motor került a motortérbe. Ez önmagában még nem jelentene nagy kihívást. A pusztán emiatt újratervezett motorágy és az elektromos motor tömege együttesen is elenyésző a Rotaxszal szerelt konfigurációhoz képest, de a meghajtáshoz szükséges energiát is tárolni kell valahol a repülőgépen. A motoron kívül a nehéz akkumulátorokat és az elektromos meghajtás teljes felügyeleti rendszerét is a motortérben helyezték el. Ez már nem elhanyagolható változást jelentett a repülőgép tömegére és súlypontjára nézve, amelynek a hatásait precíz mérnöki munkával kellett ellenőrizni, azt pedig hatóságilag felügyelni, hogy lehetőleg egyetlen változást se hagyjanak figyelmen kívül a fejlesztők. A hagyományos repülőgépek üzemanyagtartályai például szinte kivétel nélkül a szárnyban helyezkednek le, viszont az akkumulátorokat nem lehet mindig ugyanitt megfelelően elhelyezni.


Jelentős egyszerűsítést jelentett az a tény, hogy az eFusion alapját egy, a német DULV által kiadott típusalkalmassági bizonyítvánnyal rendelkező repülőgéptípus adta, így „csak” az eredeti tervdokumentációhoz képest alkalmazott eltérések vizsgálatára volt szükség. Azonban még ilyen könnyítéssel is ellenőrizendők voltak az alábbiak: a tűzfal és bekötésének szilárdsága, az új motorágy és az új orrfutó szilárdsága, a repülőgép egyes repülésmechanikai tulajdonságai (az eredetitől eltérő teljesítményű motor és az ahhoz kapcsolódó új légcsavar miatt), az elektromos rendszer üzembiztonsága, valamint nem utolsósorban a repülőgép új rendszerének működtetése a pilóta által, a vonatkozó üzemeltetési dokumentáció alapján.


Egy adott típus módosítása elektromos hajtásra bizonyos szempontból kényelmesebb, mint egy új sárkány fejlesztése, de sok kompromisszumot is kívánhat. A repülőgép sárkányát már nem kell újra megtervezni, nem kell az aerodinamikai kérdésekkel az alapokhoz visszanyúlni. A sárkányszerkezet felhasználásának hátránya viszont az, hogy szinte semmi sem pontosan ott van, ahol az új motor és az új elektromos kiegészítők megkívánják. Nem lehet például egyszerűen kicserélni az üzemanyagtartályt akkumulátorra, hiszen annak formája, rögzítése és csatlakozásai biztosan nem jó helyen vannak. Ezért ha a meglévő struktúrán módosítást hajtanak végre, annak hatását alaposan meg kell vizsgálni, mielőtt a gép a levegőbe emelkedik.


Az említett rendelet szerinti, bármely amatőr építésű, kísérleti vagy egyedi légi jármű esetén hatósági oldalról a legnagyobb kihívást a megfelelő dokumentálás elérése jelenti. Nem elegendő szemre méretezni a teherviselő alkatrészeket és részegységeket, bízva a több évtizedes tapasztalatban; a megálmodott formák megfelelőségét számításokkal, tesztekkel is igazolni szükséges. Még egy – elsőre jelentéktelennek tűnő – alkatrész tervezési vagy gyártási hibája is komoly hatással lehet a gép repülési tulajdonságaira. Ezért az ilyen eljárásban részt vevő hatósági személyeknek is kiemelt felelősséggel és körültekintéssel kell eljárniuk, a megfelelő irányba terelgetve a fejlesztést.


Összességében kijelenthető, hogy a projekt sikerét és biztonságosságát szem előtt tartva a felek folyamatosan jó partneri kapcsolatban működtek együtt a négy hónap során.


A megfelelő dokumentálás biztosításához azt is be kell látni – ami a kisgépes repülésben, azon belül pedig az egyes országok saját nemzeti hatáskörébe tartozó UL-repülésben sokszor nagyon nehéz –, hogy elengedhetetlen a visszakövethetőség, a felhasznált alapanyagok, alkatrészek és az alkalmazott eljárások azonosítása. Hiszen mindig meg kell tudni mondani, hogy miből épült a repülőgép, amellyel később mi magunk vagy mások a levegőbe emelkednek majd, bízva abban, hogy a szerkezetet nemcsak megfelelő szakértelemmel, hanem egyben jó anyagokból szerelték össze, és nemcsak papíron, de a valóságban is elviselik a rájuk ható terheléseket. A hatóság munkáját nagyban megkönnyítette, hogy a Magnus eFusion projekt minden résztvevőjének sikerült ezt a felfogást elfogadnia és követnie.


A repülőgép építése során a hatóság repülésműszaki felügyelői több alkalommal a helyszínen is ellenőrizték a folyamat minőségét és dokumentálását. A dokumentációs és fizikai ellenőrzések keretében került sor többek között a Siemens telephelyein az elektromos motor gyártásának és az akkumulátor-rendszer létrehozásának megtekintésére. A Magnus Aircraft Zrt. telephelyén a részegységek beépítését ellenőrizték több ízben, de az elkészült szerkezet egyes szilárdsági vizsgálatai is hatósági felügyelet mellett zajlottak.


A repülőgép első felszállásáig sokrétű és részletes felügyeleti tevékenységet kellett végeznie a Nemzeti Közlekedési Hatóság Légügyi Hivatalának, amelynek eredményeként olyan szinten állt össze a Magnus eFusion tervdokumentációja, hogy az alapján kiadható volt a tesztrepülések végrehajtására vonatkozó repülési engedély. Természetesen ezzel még nem ért véget a folyamat, csak egy kevésbé látványos szakaszába váltott át. Az új típusok certifikációjához hasonlóan a jelen esetben is egy hosszú berepülési programot kell teljesíteni. A megannyi felszállásból és repülési feladatból álló repülési tesztek – amelyeknek a folyamatos dokumentálását szintén ellenőrzi a hatóság – során szerzett tapasztalatok alapján véglegesítik majd a repülőgép konfigurációját és üzemeltetési dokumentációját.


Amint a fejlesztők számára is új szaktudás elsajátítását kívánja az elektromos gépek fejlesztése, ugyanúgy kell lépést tartaniuk a Légügyi Hivatal munkatársainak is az új technológiákkal. Az elektromos meghajtás kérdése jellemzően az elmúlt öt évben kezdett előtérbe kerülni, és így a hozzá tartozó ismeretanyag is viszonylag friss. Elsajátítani és lépést tartani önképzéssel, a gyártókkal való szoros együttműködéssel, információcserével, valamint a világban nyitott szemmel járva lehet csak.


*


Persze a gép építőinek valószínűleg nem csupán ennek az egyetlen elektromos repülőgépnek a megépítése és berepülése lehet a céljuk. A tesztek során nyert rengeteg adat felhasználásával a hosszú távú terveket lehet finomítani és véglegesíteni. Minderről őket kérdezzük majd a következő számunkban.


Cikkünk a Nemzeti Közlekedési Hatóság támogatásával készült.