Máy bay điện thương mại đang được thử nghiệm chạy bằng động cơ điện

Ngành hàng không vũ trụ cũng đang hướng tới tương lai chạy bằng điện, mới đây công ty Wright đã thử nghiệm thế hệ máy bay chở khách chạy điện cỡ lớn đầu tiên.

Cũng giống như ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ đặt mục tiêu là chạy bằng điện. Tuy nhiên điều đó không dễ dàng như việc dùng động cơ điện để lăn bánh trên đường. Bởi việc chống lại các lực tác động lên máy bay hoặc tàu vũ trụ cần năng lượng lớn hơn nhiều. Nhưng khó không có nghĩa là không làm được, một công ty khởi nghiệp có tên Wright mới đây đã thực hiện chuyến bay điện khí hóa ở quy mô vượt trên máy bay nhỏ bằng động cơ 2 megawatt nhằm cung cấp năng lượng cho thế hệ máy bay chở khách chạy điện cỡ lớn đầu tiên.

Máy bay điện phát triển rất chậm do phải trả lời câu hỏi cần làm gì để tạo ra đủ lực nâng khối lượng riêng của máy bay trong không khí. Chưa kể là còn hành khách trên máy bay như vậy trọng lượng ban đầu sẽ là rất lớn. Để trả lời câu hỏi này, yếu tố chính là cần cải thiện là hiệu quả, tương đương có thể tạo ra bao nhiêu lực đẩy trên mỗi watt công suất. Trong khi đó, giảm khối lượng pin là công việc còn rất lâu nữa mới thực hiện được nên tốt hơn hết là đổi mới theo những cách khác: vật liệu, khung máy bay và tất nhiên là động cơ. Đối với máy bay phản lực thông thường, động cơ thường là một động cơ đốt trong cỡ lớn, cực kỳ nặng và phức tạp.

Động cơ điện thường nhẹ hơn, đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn so với động cơ đốt trong nhưng để bay được cần có một mức hiệu quả nhất định. Vì vậy, các công ty như Wright và H3x phải chế tạo động cơ điện có thể tạo ra nhiều lực đẩy hơn từ cùng một lượng năng lượng dự trữ.

Nhưng khác với H3x thường tập trung vào máy bay nhỏ thì người sáng lập Wright, Jeff Engler, giải thích rằng nếu bạn muốn giảm tối đa lượng khí thải carbon của hàng không vũ trụ, bạn phải xem xét các máy bay phản lực chở khách thương mại - và Wright đang có kế hoạch chế tạo một chiếc như thế. “Chúng tôi không phát minh lại khái niệm về cánh, hay thân máy bay, hay bất cứ thứ gì tương tự. Giống như trên xe điện, phần lớn các bộ phận truyền thống sẽ không thay đổi mà chỉ đưa vào một hệ thống động cơ để có thể hoạt động” Động cơ của Wright là động cơ 2 megawatt, sản sinh công suất tương đương 2.700 mã lực, với hiệu suất khoảng 10 kilowatt/kg.

Engler cho biết: “Đây là động cơ mạnh nhất được thiết kế cho ngành hàng không vũ trụ điện với hệ số 2 và về cơ bản nó nhẹ hơn bất cứ thứ gì ngoài kia. Sự nhẹ nhàng đến từ một thiết kế cơ bản bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận nam châm vĩnh cửu. Điện áp cao hơn bình thường được sử dụng cho các mục đích hàng không vũ trụ và một hệ thống cách điện để phù hợp cho phép động cơ đạt mức công suất và hiệu suất cần thiết để đưa một chiếc máy bay lớn có thể cất cánh”.

Wright đang thử nghiệm trên một máy bay của riêng họ làm bởi các nhà sản xuất khung máy bay đã có uy tín. Phiên bản đầu tiên sẽ là động cơ điện hybrid, kết hợp giữa điện và nhiên liệu hydro, giảm đáng kể lượng khí thải và sử dụng nhiên liệu.

Một số động cơ của Wright sẽ được gắn vào mỗi cánh của chiếc máy bay mang lại 2 lợi ích. Đầu tiên là máy bay vẫn có thể bay ngay cả khi một chiếc bị hỏng. Nếu bạn có sáu hoặc tám động cơ, một lần hỏng hóc không phải là quá nghiêm trọng nên có thể giảm thiểu việc mang quá nhiều động cơ. Thứ hai là độ ổn định và giảm tiếng ồn đến từ việc có nhiều động cơ có thể được điều chỉnh riêng lẻ hoặc kết hợp để giảm độ rung và chống nhiễu loạn.

Hiện tại, động cơ đang trong quá trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm à một khi vượt qua các thử nghiệm đó (kế hoạch là vào năm sau), nó sẽ được chạy trong một buồng mô phỏng độ cao và sau đó sẽ lên ở độ cao 12,2km.  Đây là một dự án dài hạn và thay đổi cả ngành hàng không không phải một sớm một chiều.

Engler rất quý trọng những gì mà công ty đã nhận được từ NASA và quân đội, cả hai đều đã cung cấp đáng kể tiền mặt, vật chất và chuyên môn. Một trong những lĩnh vực có thể áp dụng ngay đó là chở hàng hóa của quân đội, đây là lực lượng gây ra sự ô nhiễm không nhỏ và họ muốn thay đổi điều đó đồng thời giảm số tiền họ chi cho nhiên liệu hàng năm.

Engler nói: “Hãy nghĩ xem mọi thứ đã thay đổi như thế nào khi chúng ta chuyển từ cánh quạt sang máy bay phản lực. Nó đã xác định lại cách một chiếc máy bay hoạt động. Công nghệ động cơ đẩy mới này cho phép định hình lại toàn bộ ngành công nghiệp ”.

Theo Techcrunch