Pipistrel: letenje brez onesnaževanja zraka

Jadralno letalo taurus electro s pomožnim elektromotorjem samo po sebi sicer ni novost, kot prototip so ga v ajdovskem Pipistrelu naredili že pred časom, nova pa je njegova izboljšana različica G2, predvidena in tudi že pripravljena za serijsko proizvodnjo.

čet, 03.03.2011, 07:15
Letalo taurus electro G2 je dolgo 7,27 metra, čez krila, površine 12,33 kvadratnega metra, meri le tri centimetre manj kot 15 metrov, prazno skupaj s standardnim akumulatorjem pa tehta 306 kilogramov. Celotna teža pri vzletu nikoli ne sme presegati 550 kilogramov. Potovalna hitrost je 163 kilometrov na uro, največja varna oziroma dovoljena hitrost (VNE, never-exceed speed) je 225 km/h, hitrost vzpenjanja pri največji dovoljeni vzletni teži pa 3,1 metra na sekundo. Pri jadralnih sposobnostih je na prvem mestu drsno razmerje 1 : 41, in sicer pri hitrosti 107 km/h (pri 150 km/h pade na 1 : 33 in pri 180 km/h na 1 : 23). Pilot, če je v letalu sam, ne sme biti lažji od 60 kilogramov, oba skupaj s potnikom pa ne težja od 220 kg. In kako je z »letališčem«? Letalo pri maksimalni vzletni teži potrebuje 160 metrov dolg travnik ali kakšno drugo podobno vzletno stezo.

O novem dosežku znanega ajdovskega podjetja poročajo tako letalske kot tudi okoljevarstvene revije in portali. »Na voljo je okoljsko čistejši način letenja, električno jadralno letalo! Dvosedežno samovzletno elektromotorno jadralno letalo druge generacije taurus electro G2 je prispelo do tekočega traku, prvo je že dobavljeno, še ducat kupcev jih bo prejelo letos. Pipistrelovo letalo se odlikuje po dobri kombinaciji kakovosti, varnosti, funkcionalnosti in enostavnosti uporabe, pri čemer tudi presega svojega bencinskega predhodnika,« se navdušuje denimo okoljevarstveni portal Greenlaunches.

Brez posebnega 
prenosnega mehanizma

Taurus electro G2 je danes edino dvosedežno električno letalo – ki lahko tudi samostojno poleti – serijske izdelave na trgu, še več, po besedah Iva Boscarola je tudi edino res uporabno električno letalo sploh. Pogonski elektromotor so Pipistrelovi konstruktorji pritrdili na nosilno konstrukcijo jadralnega letala, pri čemer zmogljivost agregata, to je sklopa elektromotorja in akumulatorja, za kakovost in trajnost samega letala ne pomeni več nobene omejitve v primerjavi z bencinsko verzijo letala. Električna različica taurusa je po kakovosti, kot rečeno, celo prekosila svojega predhodnika z bencinskim motorjem rotax 503, čeprav ni nič dražja od njega. Pipistrel je tako prvi, ki je ponudil električni pogon po isti ceni kot bencinskega. Taurus electro G2 potrebuje krajšo vzletno stezo in se hitreje vzpenja, bolje od svojega predhodnika pa se obnese tudi na, recimo ji tako, potovalni višini.

Vse to mu omogoča predvsem nova verzija specialnega, 40-kilovatnega električnega letalskega elektromotorja, ki ga za podjetje Pipistrel izdeluje strojni inženir, inovator in letalski navdušenec Roman Sušnik iz Radomelj. Ker je elektromotor tudi razvil sam, lahko mirno rečemo, da so Pipistrelova električna letala resnično slovenski izdelek.

Elektromotor za dober vzlet in vzpenjanje na varno višino razvije moč 40 kilovatov, za nadaljnje vzpenjanje letala pa zadošča 30 kW, konstantno pri 2200 vrtljajih na minuto. Pilot njegovo delovanje spremlja s pomočjo posebej za to letalo razvitega inštrumenta ESYS-MAN. Ta se ne ponaša samo z zelo svetlim zaslonom, na katerem so vsi pomembni parametri dobro vidni tudi v neposredni sončni svetlobi, temveč v letalu deluje malodane kot računalniški strežnik za vse pogonske komponente. Zaznava njihovo morebitno pregrevanje, med vzpenjanjem zvezno regulira moč motorja, diagnosticira ves sistem in, če je treba, prek zaslona o posebnostih obvesti pilota. Tudi ESYS-MAN je plod slovenskega znanja; v sodelovanju s Pipistrelom ga je razvilo celjsko podjetje LXNAV.

Nova različica pogonskega elektromotorja tehta le 11 kilogramov, čeprav ustvari 10 kilovatov moči več od prejšnje, ki je tehtala 16 kg. Nameščen je (na vrhu »roke«) tik za propelerjem, tako da je med njima le kratka gred, torej ne potrebujeta nobenega posebnega prenosnega mehanizma, ki bi samo povečeval težo, ceno in verjetnost okvare, k izkoristku pa zagotovo ne bi nič prispeval, prej nasprotno. Posebna avtomatika skrbi, da med letom ne pride do neprijetnih presenečenj, kot so tokovni sunki, pregrevanje in podobno, pri čemer ne gre le za delovanje motorja, temveč tudi interakcijo med njim in akumulatorjem.

Majhna teža v kombinaciji 
z veliko močjo

Elektromotor sam, brez posebej za ta namen razvitega litij-polimernega akumulatorja, seveda ne bi zmogel veliko. Za taurus electro G2 sta na voljo dve verziji. Prva oziroma standardna, ki tehta 42 kilogramov, lahko letalo po vzletu ponese 1200, druga, težka 60 kg, pa 2000 metrov visoko. Posebej zanju je skupina Pipistrelovih inženirjev pod vodstvom inž. Jureta Tomažiča razvila elektronski kontrolni sistem BMS (battery management system), ki pomeni vrhunec današnje akumulatorske tehnike. Gre za kombinacijo majhne teže z veliko močjo in gostoto energijskega toka, ki je bila po Boscarolovih besedah še leta 2009 nekaj nepredstavljivega. Delovanje vsake akumulatorske celice posebej je prikazano na zaslonu v kabini, tudi temperatura in predvideno prihodnje delovanje. Če se delovanje nepredvideno poslabša, sistem opozori, da jih bo treba predčasno zamenjati. Vsi parametri se avtomatično zapisujejo in jih je mogoče preveriti tudi kdaj pozneje.
Izboljšani taurus electro ni »zelen« le zato, ker z izpušnimi plini ne onesnažuje zraka, temveč še zaradi možnosti polnjenja akumulatorjev s pomočjo sončnih celic. Letalo bodo namreč ponujali s tako imenovano sončno prikolico za cestni prevoz, opremljeno z dovolj zmogljivimi sončnimi celicami, da mu bodo akumulatorje napolnile v petih urah, v primeru oblačnega vremena pa je akumulator nared za polet čez teden dni. Oba, tako prikolica kot letalo, bosta javnosti prvič na ogled že 13. aprila na nemški obali Bodenskega jezera, kjer bo v Friedrichshafnu vsakoletni letalski sejem Aero 2011.

Tam, pri nemško-švicarsko-avstrijski tromeji, se bo novo Pipistrelovo letalo potegovalo tudi za prestižno Berblingerjevo nagrado. Tekmovalne kategorije so tako inovativnost konstrukcije kot inovativnost pogona, potencialni vpliv na prihodnji razvoj generalnega letalstva, možnost trajnostne dnevne uporabe (dolžina in lastnosti potrebne vzletne steze, hitrost vzpenjanja, skladnost s konstrukcijsko zasnovo in proizvodnimi specifikacijami, druge operativne zahteve itd.), obratovalna učinkovitost (na primer obratovalni in vzdrževalni stroški, nakup itd.) in uspešnost letenja na dan tekmovanja. Nagrada je 100.000 evrov.

Nujnost sodelovanja 
z drugimi

Letos bo tam kar nekaj električnih letal. »Na dirki sodelujemo trije Slovenci. Tudi v Logatcu je namreč podjetje, ki 'elektrificira' obstoječa jadralna letala. V nos jim vgrajuje motorčke, samo toliko, da ohranjajo višino, samostojno pa ne morejo vzleteti,« pojasnjuje Boscarol. V Friedrichshafnu bodo letos vsi, ki se ukvarjajo z alternativnimi pogoni v letalstvu. Kot zanimivost še povejmo, da bosta tekmovali kar dve Pipistrelovi letali. Z univerzo v Stuttgartu so namreč na osnovi taurusa razvili letalo na vodikov pogon, tako da Pipistrel tekmuje tudi kot partner v ekipi E-Geniusa.

Vprašanje je, kako se bo prodajala Pipistrelova novost. »Mislim, da smo imeli na spletni strani že prvi dan po objavi novice 20.000 klikov. Kaže torej, da je zanimanje za tako letalo zelo veliko, koliko pa bo od tega tudi finančnih učinkov, je zdaj še težko reči,« je povedal Boscarol. Recesije pri njih menda ni bilo. »Leta 2009, ko je bila najhujša, smo imeli 50-odstotno rast! Lotili smo se nekoliko bolj inovativne prodaje in se je to potem hitro izkazalo kot pozitivno.«

Pipistrel kot razmeroma majhno podjetje seveda mora sodelovati z drugimi. »Eno so partnerji v razvoju,« pojasnjuje naš sogovornik, »kar Sušnik zagotovo je, ker ima motor, ki ga kupujemo in vgrajujemo, drugo pa so pogodbeni sodelavci, ki po naših načrtih izdelujejo sestavne dele in kompozitni material za trup, krila, rep itd.«

Kar se tiče tehničnih sistemov za letalo, nekatere kupijo, druge pa razvijejo sami. »Seveda vsega ne moremo mi razviti. Ne moremo razviti recimo žarnice, ampak jo kupimo. Prav tako instrumente, toda instrument za to električno letalo, cel menedžment komunikacije z akumulatorjem, za dvig roke, za nadzor napetosti, temperature motorja itd., to je vse razvito pri nas! Žarnice, kot rečeno, ne moremo narediti, smo pa naša letala zdaj opremili, kompletno vse, tudi sprednji žaromet, z LED tehnologijo. To pa je razvito v Pipistrelu.«
O štirisedežnem električnem letalu za letošnje Nasino tekmovanje nam ni hotel kaj dosti povedati, le da ga bodo marca preizkusili v Cerkljah. »Z vojsko smo že prišli tako daleč, da imamo odobreno uporabo letališča. Letalo bo namreč zelo specifično, zato potrebujemo drugačno stezo in še marsikaj drugega.« Z njim nameravajo pipistrelovci premagati Američane.

Nekaj več smo izvedeli o tekmovanju, na katerem se bo moralo izkazati. »Da se sploh lahko prijavite, morate najprej dokazati, da letalo porabi manj kot eno galono (3,785 litra, op. p.) na potnika pri hitrosti 185,2 kilometra na uro.« Gre za hitrost sto vozlov ali sto morskih milj na uro. Vsa goriva so klasificirana. To pomeni, da ima letalski bencin en faktor, navaden drugega, vodik tretjega, elektrika četrtega itd. »Pri primerjavi vseh teh pogojev smo prišli do zaključka, da je najboljša elektrika. In smo naredili letalo – delno smo si pomagali z obstoječim programom –, ki bo lahko konkurenčno. Preleteti mora 400 kilometrov s povprečno hitrostjo 100 milj na uro. Gre torej za kar precejšen zalogaj. Letalo ima 21 metrov čez krila, je tudi posebne oblike, in upam, da nam bo uspelo. Nagrada je 1,5 milijona dolarjev.«

Antistatični kovinski delci

O novem hibridnem štirisedu, predvidenem za serijsko proizvodnjo, ki ga bodo letos predstavili na sejmu v Friedrichshafnu, razen slike digitalnega 3D modela žal nismo izvedeli nobenih podrobnosti. Podatki so za zdaj še industrijska tajnost.

Brez kompozitnih materialov v ultralahkem letalstvu seveda ne gre. V Sloveniji je ta proizvodnja kar močna. Pri nas delamo na primer kompozit, ki deset minut vzdrži 1300 stopinj Celzija, Ferrari uporablja slovenske zavore, motocikli na dirkah za svetovno prvenstvo imajo izpuh, ki vzdrži celo dirko, iz kompozita itd. »Taurus electro na področju kompozitov nima kakšne hude tehnologije, ker je bil razvit še v času, ko je moral biti tak, da ga je lahko delal tako rekoč vsak v delavnici. Do danes so se umetne snovi tako razvile, da tehnologija njihove proizvodnje zahteva avtoklave (toplotno-tlačna komora), podtlak, nadtlak itd. Gre skratka za tehnologije, ki jih takrat ni bilo. Danes jih imamo in uporabili jih bomo v teh dveh štirisedih,« je na koncu dejal Ivo Boscarol. Vlakna bodo iz zelo različnih materialov, med njimi tudi bazaltna. Med vezivi bodo epoksidne smole in take, ki vzdržijo visoke temperature, tkanine, ki jih zaradi zaščite pred udarom strele vnaprej prepojijo z antistatičnimi kovinskimi delci, pa različna satovja, trdnejša in lažja od tega, kar je bilo v uporabi doslej ...

Skratka, razvoj letalske tehnike ne pozna meja. In to nedvomno velja tudi za materiale. V bližnji prihodnosti bomo o tem zagotovo še pisali, že v naslednji prilogi Znanost pa pridejo na vrsto inž. Roman Sušnik, enosedežno električno letalo apis in njegovo podjetje Enstroj v Radomljah.

VIDEO: Taurus Electro G2





VIDEO: Electric Fun



VIDEO: Intervju s Tinetom Tomažičem (v angleščini)



Prijavi sovražni govor