ما أسرع وأطول مدى تستطيع الطائرات الكهربائية تحقيقه

كان في العام الماضي أن حقّقت رولز رويس Spirit of Innovation لقب أسرع طائرة كهربائية في العالم مع مُعدّل سرعة 555.9 كلم/ساعة لمسافة 3 كلم بفضل محركات ياسا ذات التدفق المحوري، فيما بلغت سرعتها القصوى 623 كلم/ساعة.
أما “الوعود” بخصوص المدى التشغيلي للطائرات الكهربائية فعديدة، 400 كلم لهذه و600 كلم لتلك، لكن الأكيد أن الجيل الرابع من طائرة أوتوفلايت بروسبيريتي AutoFlight Prosperity حقق الرقم القياسي لأطول مدى تقطعه طائرات الإقلاع والهبوط العمودي eVTOL الكهربائية، حيث قطعت بروسبيريتي مسافة 250.3 كلم دون التوقف للشحن، وكان ذلك في 23 فبراير الماضي.

كما الحال مع السيارات، فهناك العديد من أشكال الطائرات وأحجامها وأوزانها، لذا، فمن المُؤكد أن نرى المزيد من الشركات تتسابق لنيل لقب أسرع طائرة كهربائية بأجنحة، أو مروحية، أو بأربعة مقاعد، وغيرها. وكذلك الحال بالنسبة للإرتفاع الممكن الوصول إليه أو المدى التشغيلي أو قدرة الحمل. ما نزال في مرحلة مُبكّرة جدًا للحديث عن التقنية كخيار رائج في المُستقبل القريب.

Rolls Royce Spirit of Innovation

ما الصعب في تحقيق مدى تشغيلي أطول؟

السبب الرئيسي يتعلق بكثافة الطاقة التي تستطيع البطاريات حفظها، فالطاقة الكامنة في البنزين مثلًا كبيرة بالنسبة للوزن وتبلغ 12,200 واط/كلغ ، أما في البطاريات فهي أقل بكثير وتتراوح بين 150-250 واط/كلغ. فإن زدت حجم البطاريات زاد وزنها واضطررت لاستخدام محركات أكبر وأثقل، وهذا يُقلل المدى بحد ذاته. إنها مُعادلة صعبة فعلًا، ويعتقد الكثيرون أنها ليست مجدية مع البطاريات الحالية.

إن الطائرات التقليدية مسؤولة عن نسبة تقارب 2.2% من مجمل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم، ومن المُتوقع أن يتزايد ذلك باضطراد

هل هناك خيارات أخرى لتشغيل الطائرات الكهربائية؟

يبرز الهيدروجين كخيار بديل، حيث تبلغ كثافة الطاقة فيه 39,000 واط/كلغ، وهو الأعلى بين مصادر الطاقة، وبالتالي يستطيع توفير الكهرباء بوزن أقل نسبيًا مع احتساب وزن خلية الوقود والبطارية الصغيرة التي ستُحفظ فيها الكهرباء. ثم إن هناك استخدام مُختلف للهيدروجين، لا يتطلب وجود محركات كهربائية ولا بطاريات، فيتم حرقه مُباشرة مع ناتج انبعاثات قليل، كما الحال عند إطلاق صواريخ الفضاء، وفي السيارات مع طرازات تويوتا الاختبارية والإصدار المحدود التجريبي من بي ام دبليو X5.
ومن شركات الطيران الرائدة باستخدام الهيدروجين شركة ايرباص، حيث تعمل على نماذج منذ عقود لإيجاد الطريقة الأفضل لاستخدام الهيدروجين.

AutoFlight Prosperity

يمكن استخدام الهيدروجين بطريقتين؛ بالحرق مباشرة، أو باستخدام خلايا الوقود، ويقول المتخصصون أن الأخيرة أفضل من ناحية الكفاءة

إن خطر في بالك استخدام المكثفات الفائقة “سوبر كاباستر Supercapacitor”، فنُشير إلى أن كثافة الطاقة فيها قليلة وتتراوح بين 6–8 واط/كلغ. أدناه جدول يوضح “تقريبًا” كثافة الطاقة في بعض المصادر.

المادة الطاقة بالنسبة للحجم واط/لتر الطاقة بالنسبة للوزن واط/كلغ
ديزل 10,700 Wh/l 12,700 Wh/kg
بنزين 9,700 Wh/l 12,200 Wh/kg
بوتان 7,800 Wh/l 13,600 Wh/kg
الغاز الطبيعي المُسال (-160°C) 7,216 Wh/l 12,100 Wh/kg
بروبان 6,600 Wh/l 13,900 Wh/kg
إيثانول 6,100 Wh/l 7,850 Wh/kg
ميثانول 4,600 Wh/l 6,400 Wh/kg
غاز الطبيعي 3,100 Wh/l 12,100 Wh/kg
هيدروجين سائل 2,600 Wh/l 39,000 Wh/kg
هيدروجين مضغوط عند 150 بار 405 Wh/l 39,000 Wh/kg
بطارية نيكل معدن NiMH 280 Wh/l 100 Wh/kg
بطارية ليثيوم أيون Li-Ion 200 Wh/l 150 Wh/kg
بطارية الرصاص Lead-Acid 40 Wh/l 25 Wh/kg
AutoFlight Prosperity

أدناه فيديو يُسجل تحقيق أوتوفلايت بروسبيريتي لأفضل مدى تشغيلي لطائرة إقلاع وهبوط عمودي كهربائية، وبالمناسبة فهي من تصميم فرانك ستيفنسون الذي صمم أول جيل من بي ام دبليو X5 وماكلارين P1 و12C، ومازيراتي MC12 وفيراري F430 وفورد اسكورت كوزووث، كما أعاد إحياء طرازات كلاسيكية مثل فيات 500 وميني، فإن كُنت مُهتمًا بالطائرة ذاتها فيُمكن الاطلاع على موقع الشركة، ولكن كما أشرنا فالطريق لا تزال طويلة.

لا تنس أيضًا الإطلاع على وسم أخبار الطائرات وموضوع سيارات الكهربائية أو هيدروجينية، ما هو الحل الأفضل؟ حيث نورد أرقام المبيعات للسيارات الهيدروجينية وكذلك مصادر الهيدروجين والميزات والعيوب.

The post ما أسرع وأطول مدى تستطيع الطائرات الكهربائية تحقيقه؟ first appeared on Arabs Auto.

إرسال تعليق (0)
أحدث أقدم