Air Race E: elektrická nebeská Formule
Letecké soutěže a akrobatické prezentace mistrovské pilotáže patří k divácky vděčným disciplínám, právě nyní se připravují na vstup do další fáze. Zapomeňte ovšem na řev burácejících motorů, budoucnost je elektrická!
Podobně jako prestižní soutěže typu Formule 1 nebo Pikes Peak aj. se začínají elektrifikovat i letecké show. A i když fanoušky leteckých závodů jistě zarmoutilo letošní rozhodnutí organizátorů ukončit po 14 letech slavnou soutěž Red Bull Air Race, rychlé stroje ve vzduchu ještě nekončí – už nyní se chystá podobná show v elektrickém kabátku: Air Race E.
Vzdušní gladiátoři
Air Race E je letecký turnaj, který připravuje Airbus. Bude se jednat o sérii mezinárodních leteckých závodů, ale na rozdíl od podobných událostí, které fungují na základě časové zkoušky, bude závodit souběžně osm letadel na těsném oválném 5km okruhu ve výšce pouhých 10 m nad zemí rychlostí až 450 km/h – což je více než předvádí jakýkoli pozemní motoristický sport.
Vše začne již brzy, úvodní inaugurační série se má odehrát už v příštím roce 2020. Na prvním závodě, který bude probíhat několik dnů, se očekává účast soutěžních týmů, jejichž účastníci pocházejí z různého prostředí, např. z akrobacie, výroby, leteckých závodů, armády i robotiky.
Ředitel a zakladatel Air Race E Jeff Zaltman prohlásil: „Cílem zřízení série elektrických závodů je vyvinout sjednocující platformu pro vývoj čistších, rychlejších a technologicky vyspělejších elektrických letadel nejen pro Air Race E, ale i pro letecký průmysl jako celek. Závodní série bude testbedem pro inovace a urychlí cestu k elektrickému komerčnímu cestování.“
Podobně, jako ve Formuli 1, kde se testovaly špičkové technologie, které se následně časem objevily v běžných sériově vyráběných vozidlech, lze očekávat, že i turnaje s elektrickými letadly by mohly být dobrý způsob, jak vyvíjet a ověřovat různé technologie, aby posloužily jako celek průmyslu elektrických letadel.
Na nedávném aerosalonu Dubai Air Show se už prezentoval stroj, s nímž by se nový letecký závod měl odehrávat. Plně elektrické závodní letadlo s názvem „White Lighting“ vytvořila společnost Condor Aviation. Tento jednomístný stroj je poháněný elektromotorem, který může poskytnout letadlu rychlost 300 mph (483 km/h). Přizpůsobený elektromotor mu umožní zvládnout kombinovaný výkonový provoz. Více než 100 kg lithiových baterií instalovaných pod trupem letadla poskytne energii pro 5 minut závodního letu s vysokým výkonem a zhruba 10 minut letu při sníženém výkonu 150 kW. Letadlo bylo navrženo tak, aby mohlo provádět ostré zatáčky ve výšce zhruba 10 m nad zemí, v níž se závod odehrává.
Air Race E je jedinou organizací, která již shromáždila vše potřebné pro mezinárodní elektrický letecký závod: Od prototypu letounu přes testovací středisko a kvalifikované testovací piloty až po certifikované závodníky.
E-letadlo pro 300mílovou rychlost
Dalším želízkem do Air Race E připravuje britská společnost Electroflight, založená Rogerem Targettem zainteresovaným dříve v Red Bull Air Race. Jejím cílem je vyvinout vysoce výkonné elektrické pohonné systémy a předvést je prostřednictvím letadla P1E. Poté s ním založit sérii leteckých závodů, která by podpořila vývoj baterií, motorů a řídicích systémů v letectví. Neboli, jak se vyjádřil jinými slovy: „Vybudovat nejrychlejší plně elektrická sportovní letadla na světě."
Klíčem k tomu je lehký elektromotor, který slibuje lepší poměr výkonu k hmotnosti než 1 : 1. Lehký stroj Electroflight P1E z uhlíkových kompozitů byl navržen speciálně pro představení výhod čistě elektrického letu. Bude používat motory YASA 750R s axiálním tokem. Motory váží 37 kg a produkují točivý moment 750 Nm při 2750 ot/min. Po dobu 60 sekund mohou dosahovat špičkový výkon 200 kW. Maximální kontinuální výkon je 100 kW.
První Electroflight P1E použije jeden motor 750R, zatímco na zkušebním zařízení bude vyvinut a testován systém protiběžných vrtulí pro použití v novějších verzích P1E, případně jiných letadlech. Protiběžná jednotka už bude používat dva motory v tandemové konfiguraci dvoulistých vrtulí. Toto uspořádání, kde každý motor pohání samostatnou hřídel a nevyžaduje složitou převodovku, je mechanicky mnohem jednodušší než u protiběžných vrtulových jednotek poháněných pístovými nebo turbínovými motory. Konstrukce využívající protiběžných vrtulí přináší i prvek redundance a vyrovnávání točivého momentu, který se vyskytuje u vysoce výkonných jednomotorových letadel.
Protiběžné dvoulisté vrtule mohou mít také menší průměr, což znamená, že drak jako celek může být menší a lehčí. „Systém s protiběžným otáčením poskytne obrovské množství síly/tahu v malém draku," říká Targett s tím, že výkon na hmotnost P1E by měl být podstatně lepší než u letounu používaného v sérii Red Bull Air Race. Napájení budou zajišťovat lithiové baterie o hmotnosti zhruba 120 kg. Jak se ale objeví lehčí novější baterie s lepší hustotou energie, bude Electroflight samozřejmě používat tyto nejnovější technologie.
Elektromotory pro letadla mají také „vestavěné výhody“. Na rozdíl od některých tradičních motorových systémů nejsou ovlivněny letovou výškou, netrpí tepelným šokem, který může představovat riziko pro pístové motory, ani nevyžadují, aby se palivová směs vyrovnala s přizpůsobením hustotě vzduchu. Mohou mít i cílenější chlazení než letouny s pístovými motory, a tím dosahovat mnohem menší odpor.
Trochu jiný Rolls Royce
Se svým trumfem na nebeskou elektrickou závodní dráhu se chystá i Rolls-Royce. Jeho elektrické závodní letadlo ACCEL (Accelerating Electrification of Flight), což je zkratka pro „urychlení elektrifikace letu“, využívá k dalšímu rozvoji své rekordní agendy několik unikátních návrhových nápadů. Použitá 750voltová baterie obsahuje 6000 jednotlivých článků, které společně umožní dolet na vzdálenost přes 300 km. K roztočení své jediné nízkorychlostní vrtule používá tři složené elektromotory, které dohromady poskytují výkon 500 HP (373 kW).
Tvar stroje ACCEL připomíná závodní monoplány 30. a 40. let minulého století či stíhačky z druhé světové války. Elegantní jednokřídlý design s dlouhým a úzkým trupem by měl umožnit překročit rychlost 300 mil (483 km) za hodinu.
Aktuální rychlostní rekord v elektrickém letu byl ustaven v roce 2017 experimentálním strojem společnosti Siemens, který dosáhl rychlosti 130 mil/h (210 km/h), ale Rolls-Royce doufá, že tento rekord pokoří a také porazí svůj vlastní rychlostní rekord 343 mil/h (550 km/h) nastavený od 30. let 20. století strojem Supermarine S6.B poháněným speciálním závodním motorem RR.
208
