هر آنچه که درباره هواپیماهای برقی باید بدانید
باشگاه خبرنگاران/ هواپيماهاي الکتريکي علاوه بر عدم توليد آلايندههاي زيست محيطي، هزينه کمتري در بخش نگهداري خواهند داشت.
اختراع هواپيما و جت يکي از بزرگترين عوامل تغيير در زندگي انسانها بود و توانست زمان جا به جايي افراد را به حداقل برساند. اما اين وسيله نقليه سريع، در کنار تمامي مزيتهايي که دارد، ايراداتي غيرقابل چشم پوشي نيز دارد که از مهمترين آنها ميتوان به خطر سقوط و آلودگي بسيار زياد اين اختراع غولپيکر اشاره کرد. توليد آلايندههاي بسيار زياد از سوي هواپيماها سبب شده است تا بسياري از شرکتهاي سازنده هواپيما، به فکر ساخت هواپيماهايي با سوخت الکتريکي بيفتند. براي محاسبه ميزان آلاينده توليدي هواپيما ميتوان مثالي را زد؛ هنگامي که يک هواپيما ۲۰ دقيقه در هوا پرواز کند، چيزي حدود ۱۷۶ پوند آلاينده خطرناک کربن در هوا پخش خواهد شد، اين در حالي است که اگر هواپيما به جاي استفاده سوخت فسيلي از سوخت الکتريکي استفاده کند، آلاينده توليدي به صفر خواهد رسيد.
ايده کاهش استفاده از سوختهاي فسيلي براي اولين بار توسط شرکتهاي خودرو سازي داده شد و شرکتهايي نظير تسلا، نيسان و تويوتا با استفاده از اين ايده شروع به ساخت اولين خودرو خود که به صورت الکتريکي کار ميکند، کردند. حال اين ايده به استارت آپهاي آمريکايي رسيده است و شرکتهاي سازنده هواپيما نيز به اين فکر افتادهاند به جاي استفاده از سوختهاي آلوده جتهاي فسيلي، از انرژي الکتريکي براي هواپيماهاي خود استفاده کنند.
در ابتدا عملي کردن اين ايده با مشکلات خاصي رو به رو بود که مهمترين آنها به باتري استفاده شده در هواپيماها مربوط ميشد، بخش عمدهاي از انرژي موجود در باتري هواپيماها هنگام تيک آف هوپيما از باند مصرف ميشد و اين موضوع امکان پرواز با هواپيما براي مدتي طولاني را تا حد بسيار زيادي کاهش ميداد؛ اما شرکتهاي سازنده هواپيما درباره اين موضوع اعلام کردهاند که باتريهاي جديدي که از سوي آنها ساخته شده تا حد بسيار زيادي اين مشکل را برطرف کرده است، اما هنوز هم ميتوان ظرفيت باتريهاي استفاده شده در هواپيما را افزايش داد.
تحقيقات دويست ساله براي ساخت هواپيماي الکتريکي
به طور کلي پرواز با انرژي الکتريکي از دهه اول صده ۸۰۰ ميلادي آغاز و تاکنون که بخشي از قرن ۲۰ گذشته است، ادامه دارد. برخي از تيمهاي نظامي کشور فرانسه که روي صنعت هوايي فعاليت دارند، موتور الکتريکي را روي هواپيماهاي ساخته شده در سالهاي ۱۸۸۰ تا ۱۹۷۰ قرار دادند و اين هواپيماها با قدرتي باور نکردني شروع به پرواز کردند، هرچند نبايد فراموش کرد که هواپيماهاي قديمي از نظر وزن و ظرفيت هرگز قابل مقايسه با هواپيماهاي جديد نيستند و استفاده از آنها صرفا براي آزمايش قدرت موتور الکتريکي ساخته شده کارايي خواهند داشت.
از طرفي هم نبايد فراموش کرد که علت افزايش تحقيقات انجام شده روي موتورهاي الکتريکي و استفاده از آنها در سالهاي اخير به دليل بالا رفتن بسيار زياد قيمت سوخت جتها و هواپيماها است؛ در بخش ديگر نيز بايد يادآور شد که در حال حاضر حدود ۵ درصد از کل گازهاي گلخانهاي موجود در کره زمين به دليل پرواز هواپيماها به وجود آمده و سازمان ملل متحد نيز درباره اين موضوع دستور ساخت هواپيما در سال ۲۰۲۰ با موتور الکتريکي را داده است.
در حال حاضر بخش اصلي توسعه خطوط هوايي الکتريکي در کشورهاي آمريکا، آلمان و چند شهر اروپاي شرقي انجام شده است؛ هر چند اين توسعه نيز محدود به ساخت هواپيما با ظرفيت دو سرنشين و حداکثر مسافت ۳۰۰ مايل است که به نوعي بايد گفت استفاده از اين نوع هواپيماها در صنعت هوايي کاري غير ممکن است و هنوز نميتوان روي هواپيماهاي الکتريکي حساب باز کرد.
ساخت اولين هواپيماي شش نفره توسط شرکت Ampaire
شرکت Ampaire قصد دارد اولين هواپيماي الکتريکي با ظرفيت بيش از ۲ نفر را طراحي و مورد آزمايش قرار دهد؛ هرچند اين هواپيما به صورت کاملا الکتريکي نخواهد بود و شرکت سازنده قصد دارد آن را به صورت هيبريدي طراحي کند و طبق اطلاعات منتشر شده از سوي شرکت سازنده، اين هوپيما TailWind نام خواهد داشت.
علاوه بر اين شرکت Ampaire طرحي مفهومي از اولين هواپيماي هيبريدي با ظرفيت ۱۹ سرنشين را منتشر کرده که در صورت ساخت آن، در آيندهاي نچندان دور بايد شاهد ساخت اولين هواپيماي مسافربري هيبريدي باشيم. از ديگر شرکتهاي فعال در زمينه ساخت هواپيماهاي الکتريکي بايد شرکت Wright Electric را مثال زد؛ اين شرکت در سال ۲۰۱۶ و با هدف ساخت خطوط هوايي الکتريکي شروع به کار کرد و طبق برنامههاي اين شرکت تا ۲۰ سال آينده اولين هواپيماي مسافربري اين شرکت وارد خطوط هوايي قرار خواهد گرفت.
ساختار کلي موتور هواپيماهاي الکتريکي
همهي هواپيماهاي الکتريکي از طريق باتري قرار گرفته در آنها پرواز ميکنند، اما باتري هواپيماهايي که به صورت هيبريدي طراحي ميشوند، در هنگام استفاده از سوختهاي فسيلي شارژ و در حالت الکتريکي تخليه ميشوند، اين در حالي است که هواپيماهاي تمام الکتريکي راهي براي شارژ باتري در هنگام پرواز ندارند. به طور کلي اگر بخواهيم عملکرد موتور هواپيما را شرح دهيم، موتور هواپيما وظيفه دارد انرژي الکتريکي يا فسيلي را به انرژي مکانيکي تبديل کند و انرژي الکتريکي نيز در باتري و يا منبع ذخيره انرژي است، به اين ترتيب بايد گفت در هواپيماهاي الکتريکي، باتري اهميتي بالاتر از موتور را دارد.
اما مشکلي که در اين ميان به وجود آمده است، به حجم باتريها مربوط ميشود چرا که ترکيبات سازنده باتري به اندازه سوخت چگالي ندارند و ساخت يک باتري با ظرفيت معادل باک يک هواپيما، نيازمند فضايي بسيار بزرگتر از آن باک است. براي مثال هواپيماي الکتريکي Eviation داراي يک باتري با وزن ۳.۸ تن است که حدود ۶۰ درصد از وزن اين هواپيماي دو نفره را از آن خود کرده است؛ اين در حالي است که سوخت هواپيمايي با سوخت فسيلي و با همين ابعاد صرفا ۳۰ درصد از وزن هواپيما را در اختيار گرفته است.
برخي از فوايد ساخت هواپيماهاي الکتريکي
از مزاياي استفاده از هواپيماهاي الکتريکي ميتوان به کاهش هزينههاي تعمير و نگهداري از آنها اشاره کرد؛ براي مثال هواپيماهايي که با سوخت فسيلي کار ميکنند، همگي داراي گيربکس هستند که به دليل احتراق پس از مدتي از بين ميروند، اما در هواپيماهاي الکتريکي احتراقي صورت نميگيرد و به اين ترتيب بايد گفت که گيربکس اين هواپيماها عمري طولاني دارند.
از ديگر مزاياي موجود در هواپيماهاي الکتريکي ميتوان به سرعت پايينتر چرخش موتور آنها نسبت به هواپيماهاي فسيلي اشاره کرد، هرچه سرعت چرخش هر دور از موترو بالاتر باشد سرعت آسيب رسيدن به تجهزات موتور بالاتر ميرود و در نهايت هزينه نگهداري افزايش پيدا خواهد کرد.
هواپيماهاي الکتريکي به طور کلي تميزتر و کم صداتر از هواپيماهاي فسيلي هستند و به اين ترتيب ميتوانند از مناطقي که مسکوني هستند نيز بدون هيچ نگراني عبور کنند و ممنوعيتهاي موجود در هواپيماهاي فسيلي را نداشته باشند.
استفاده از هواپيماهاي برقي به عنوان تاکسي هوايي
خطوط هوايي جزيره نيوزلند قصد دارند از هواپيماهاي الکتريکي براي سفرهاي کوتاه در سراسر اين کشور استفاده کنند؛ هرچند هنوز از اين طرح پرده برداري نشده است و فعلا شرکتهاي فعال در جزيره نيوزلند در حال آزمايش نهايي هواپيماهاي مسافربر کوتاه برد خود هستند.
با اين حال فعلا استارتاپهاي بزرگ دنيا در حال کار براي ساخت هواپيمايي با ظرفيت بالا براي جا به جايي مسافران هستند، اما هنوز هيچ کدام از هواپيماهاي الکتريکي نتوانستهاند امتيازات لازم براي جا به جايي مسافران را دريافت کنند.