Siemens elektromos hajtásrendszerrel a jövő repüléséért

Európa kisgépes fővárosában, Friedrichshafenben a jövő héten már nemcsak az e-flight expo-n a csarnokban, hanem a levegőben is bemutatkozik a magyar Magnus eFusion kisrepülőgép. Hozzá az elektromos hajtásrendszert Dr. Balázs Gergely György csapata építette. A Siemens magyar vállalatának nyitóképen látható kutatás-fejlesztési vezetőjével a projektről beszélgettem még Budapesten.

Mióta és hogyan foglalkozik a Siemens a repülőgépekkel?

2010 óta különböző repülőgépgyártókkal főként német állami és uniós projektekben a Siemens az elektromos hajtásrendszerekért volt felelős és maradunk is ezen az irányon, nem akarunk repülőgépeket gyártani. A fejlesztéseknek nagy lendületet adott a Siemens és az Airbus között tavaly áprilisban aláírt stratégiai megállapodás, ahol a két gyáróriás azt a célt tűzte ki, hogy 2030 körül olyan repülőgépre vehessünk jegyet, ami környezetkímélő hibrid hajtással működik.

És Ön mióta foglalkozik az elektromos hajtásrendszerekkel?

Szakmai fejlődésem során mindig ez érdekelt. Villamosmérnökként végeztem a Műegyetemen, ahol e témából írtam a diploma dolgozatomat és a doktorimat. A Siemensnél Budapesten kezdetben autók elektromos hajtásrendszerével foglalkoztam, majd 2014-ben Dr. Frank Anton úr együttműködő partnereket keresett az általa vezetett e-Aircraft kutatásokba. Megtetszett neki a tevékenységünk, és úgy döntött, hogy rám és a megszervezendő magyar csapatra bíz egy teljesen elektromos hajtásrendszer kifejlesztését, amit a kecskeméti Magnus repülőgépgyár kétüléses Magnus Fusion típusú repülőgépébe építettünk be. Sikerült a gépet másfél év munkát követően a levegőbe emelnünk, utána volt tavaly a magyar kisgép világpremierje Friedrichshafenben.

Fotó: Repülni JÓ

Ősszel a Kecskemét határában található Matkópuszta repülőtéren találkoztunk, ahol láthattuk a Magnus eFusion repülőgépet üzemelés közben, Ön utasként repülte. Milyen volt maga a fejlesztés a reptéren, a levegőben?

A berepülés során még sokat repültem a repülőtér légterében, végigcsináltuk a hatóság által előírt programot. Számomra tavaly nyáron akkor vált élménnyé az eFusion a levegőben, amikor már a teljes rendszer finomhangolását is elvégeztük, és mindenki megbarátkozott a teljesen új rendszerrel. Nagy élmény az elektromos géppel repülni, nemcsak a headset-en keresztül tudtunk beszélgetni a pilótával, nincsenek a remegések, vibráció. A motoron rajta van a hagyományos Rotax lengéscsillapító, de valójában ez teljesen felesleges. Ezért tartottuk szeptemberben a magyarországi bemutatót is.

Fotó: Siemens

December óta a gép hosszú távú megbízhatóságát teszteljük, célunk több mint 200 repült óra elérése ebben az idényben. Már nem én repülök a berepülő pilóta mellett megfigyelőként a teszteken, sőt a munkatársaim többnyire csak a reptéren vannak ott. Egy felszállással körülbelül fél óra a leghosszabb repülésünk, de én fontosabbnak tartom, hogy összesen a tesztek alatt mennyi időt teljesít a gép hibamentesen.

Már megerőltetés nélkül elég négy és fél perc az akkumulátorok kényelmes cseréjéhez és jöhet a következő felszállás. Erről Friedrichshafenben fogunk bemutatni egy videót.

Az eFusion alap műrepülhetőségét plusz 6 mínusz 4 G között még nem próbáltuk. Ehhez a fejlesztéseket már elvégeztük, viszont a tesztelését nyárra tervezzük.

Fotó: Repülni JÓ

A fotózás során a műhelyben említette, hogy a képen látható 45 kilowattos elektromos hajtásrendszer végül a repülőgépgyáraknak kínált olyan termék lesz, mint ma például a Rotax belsőégésű motor.

2016 áprilisáig csak az eFusionra fókuszáltunk, közben fel kellett építenünk 2-3 főből egy 30 fős csapatot. Az eFusionnel megszerzett tapasztalatok alapján kezdtünk el a termékfejlesztés vonalára lépni, próbáljuk más járműgyártók elképzeléseit is figyelembe venni. De továbbra is nagyon fontos partnerünk a Magnus.

Fotó: Siemens

Ha a termékfejlesztésben egy felszállásból elérjük az egy-másfél órás repülési időt, akkor már eladható hajtásrendszerünk lesz. Egyfelől ennél több akkumulátort is be kell tudnunk építeni egy adott géptestbe, mert eddig csak a jármű tűzfal előtti részét használtuk, de a következő időben más helyeket is igénybe veszünk. Másrészt fejlődik az energiatárolási technológia, várhatóan öt-hat éves időtávban a jelenlegi térfogatba is bele fog férni a kétszeres energia.

Önök kutatással is foglalkoznak, ezért végül az elektromos hajtásrendszer elveiről és távlatairól is kérnék pár szót.

Mi Magyarországon a kisteljesítményű rendszerekért felelünk, de a Siemens Németországban már elkészített egy negyed Megawattos hajtásrendszert, ami az EXTRA műrepülőgépet emelte nyáron először a levegőbe. Ebből négyet vagy nyolcat is be lehet építeni egy repülőgépbe, ezzel elérhetjük az 1-2 Megawatt teljesítményt, ami akár 8-10 személyes vagy annál nagyobb repülőgépet is hajthatna már.

Az elektromos hajtásrendszer nagy előnye, hogy skálázható, nem kell összekötni őket kardántengellyel, képletesen szólva elég hozzá egy drót is. Szinte minden fejlesztési koncepcióban megjelenik az eloszthatóság, a sok kicsi összehangolása, említhetném például a NASA LEAPTech koncepció repülőgépét vagy a Volocoptert.

A skálázás miatt a mi kis teljesítményű fejlesztésünk a Siemens elektromos hajtásrendszerrel is nagyon fontos, hiszen az eredmények átvihetőek a nagyobb teljesítményű hajtásrendszerekbe is. Másrészt, ahogy említettem, új generációs rendszerek fejlesztése is folyik, amelyek képesek a mai tömegben a teljesítmény vagy energia többszörösét biztosítani.

Fotó: Diamond Aircraft

Az elektromos hajtásrendszerekben ma még a szűk keresztmetszet az akkumulátor, amit megtoldhatunk egy áramfejlesztővel…

…vagy egy benzinmotorral. A Siemensnek is vannak és voltak projektjei, ahol eddig belsőégésű motorral toldotta meg az akkumulátor kapacitását, a Diamond repülőgépgyárral 2011-ben fejlesztett első gépünk is ilyen volt. E területen is több a koncepció. A soros hibridnél a belső égésű motor csak áramot termel, ilyen volt a Siemens részvételével nemrég lezárult Hypstair projekt. De fölmerülhet párhuzamos hibrid rendszer is, amikor a belső égésű motor tengelyére plusz nyomatékot ad egy elektromos motor. Foglalkozunk más jellegű hibrid hajtásrendszerekkel is, de ezek még nem publikusak.

Köszönöm az interjút, találkozunk újra Friedrichshafenben.