Powszechna jest chęć budowy samolotu z napędem elektrycznym...

Druga część wywiadu Marcina Ziółka z konstruktorem Wojciechem Mądrym oraz Januszem Pańczykiem.
]
MZ: Kluczowym elementem całego projektu są akumulatory, które jednak mogą zdecydowanie wpłynąć na masę całkowitą samolotu. Jakie są przewidywania w tej kwestii i w jakiej kategorii maszyna będzie certyfikowana?

WM: Dla uzyskania zadowalającego zasięgu baterie będą ważyły ponad 200 kg i choć ciężar silnika zmniejszy się do powiedzmy o 30 kg, a dodatkowo nie będzie potrzeby tankowania paliwa – kolejne 40 -50 kg mniej, to i tak oznacza to, że samolot z napędem elektrycznym będzie ważył 120-150 kg więcej niż standardowy ULM.

Przy tak dużym ciężarze baterii nie jest możliwe zbudowanie (i certyfikowanie) samolotu z napędem elektrycznym w kategorii ULM ze względu na ograniczenie ciężaru do 450 kg, natomiast w kategorii LSA jest to możliwe. Rozwój tej konstrukcji może jeszcze pójść w stronę kategorii VLA do 750 kg, a tam wymagana jest prędkość minimalna wynosząca 84 km/h, a nie 65. To znakomicie ułatwia  zadanie, ale ma wadę – zakres wymaganych prób jest znacznie większy niż w kategorii ULM czy LSA. Fakt ten generuje oczywiście koszty, ale tego nie da się uniknąć.

Pod koniec zeszłego roku nawiązaliśmy kontakt z firmą specjalizującą się w elektryfikacji samochodów i zaczęliśmy z nimi  rozmowy na temat realizacji elektrycznego napędu lotniczego. Przy okazji wykryliśmy, że powszechna jest chęć budowy samolotu z napędem elektrycznym. Ale planujący takie przedsięwzięcie najpierw muszą zaprojektować i zrealizować odpowiedni statek powietrzny. Działania takie pochłoną wiele czasu podczas gdy my statek powietrzny już mamy, sprawdzony w locie z silnikami dwu i czterosuwowym oraz dysponujemy doświadczeniem z kilkuletniej pracy przy pojazdach z napędem elektrycznym, jak i przy wspomnianych para i motolotniach z napędem elektrycznym. Nie trzeba chyba wyjaśniać jaką to daje nam przewagę nad ewentualną konkurencją.

JP: Jest to jakaś wizja, która powstała u nas u progu XXI wieku i doprowadziła do tego, że mamy już  gotowy produkt.


                                               Samolot SBM-03 przed pierwszym oblotem

MZ: Wprowadzenie na rynek tego typu konstrukcji powinno być poprzedzone odpowiednią kampanią marketingową i prezentacjami. Model SBM-01 był już wystawiany na targach we Friedrichshafen-z jakim efektem?

JP: Powiedzmy, że dopiero w ostatnich miesiącach uporządkowaliśmy sprawy organizacyjno-prawne i za wcześnie o tym mówić.

WM: Samolot SBM-01 był wystawiony we Friedrichshafen i zebraliśmy na niego już nawet kilka  zamówień. Natomiast istniejący egzemplarz SBM-03, jest dość mocno zniszczony ze względu na upływ czasu i nieprawidłowe przechowywanie i w związku z tym nie nadaje się do pokazywania. Ale żeby było jasne, nie mówimy o kontynuacji projektu samolotu SBM–03, ale o samolotach z napędem elektrycznym bądź hybrydowych zbudowanych bazie tej konstrukcji. Prototypy tych samolotów z pewnością pokażemy na wystawach.

MZ: Przejdźmy teraz do kwestii, która jest bardzo istotna dla każdego pilota - kosztów użytkowania elektrycznej wersji samolotu...

JP: To jest bardzo skomplikowane przeliczenie.

WM: Silnik Rotax spala powyżej 10 litrów paliwa na godzinę lotu. Koszt ładowania baterii wynosi 6 zł za godzinę, a jeśli jest to 20 kWh to około 30 zł za naładowanie. Istnieje natomiast problem baterii, które są drogie, ale ten problem jest do rozwiązania przez opracowanie systemu ich wynajmu.

JP: Nasza koncepcja zakłada, żeby akumulatory można było ładować albo wymienić w prosty sposób po locie.

WM: W przypadku samolotu szkolnego który operuje w bezpośredniej bliskości lotniska narzuca się koncepcja stosowania wymiany baterii, a nie ich ładowania w samolocie. Start, cztery zakręty i lądowanie, kilka takich cykli, następuje szybka wymiana baterii i samolot lata dalej. Będzie to proces podobny do odnawiania sprawności bojowej samolotu. Wymyśliłem już koncepcję wymiany baterii, ale stanowi to naszą tajemnicę.

JP:  Z obliczeń wynika, że do lotu poziomego samolot SBM-03 potrzebuje kilkanaście kilowatów mocy, a ta konstrukcja umożliwia nałożenie na nią ogniw fotowoltaicznych i z tej powierzchni można uzyskać koło 5-6 kw mocy. Dzięki temu można by było zwiększyć zasięg lotu, a gdy ten samolot będzie stał na ziemi, to uzyska się możliwość darmowego ładowania. Gdy uda się nam znaleźć ogniwa za rozsądną cenę, a myślę, że powinny one kosztować w granicach 1 tys. złotych za m2, czy nawet niech to będzie 1,5 tys., to dzięki temu zwiększymy jej zasięg o 10-20%, a to już jest coś.


                                          Samolot SBM-03 w locie - pierwszy oblot w roku 2001

MZ: Ile zatem według wstępnych założeń będzie kosztowała w pełni wyposażona elektryczna wersja tego statku powietrznego?

WM: Bez kosztów baterii to nie sposób tego określić. Koszt struktury, niezależnie od wersji napędu będzie ten sam lub bardzo zbliżony – wszystko zależy kosztu napędu. 

JP: W tym momencie, jesteśmy w stanie wyprodukować wersję wyposażoną zgodnie z przepisami z silnikiem Simonini w granicach stu kilkudziesięciu tysięcy złotych, jednak nie chcielibyśmy tej ceny precyzować, bo potem ciężko jest z tego się wycofać. Jakieś 10 lat temu podobny samolot musiałby kosztować ok. 250 tys. złotych. W międzyczasie znacząco spadły ceny materiałów, a także koszt robocizny. To co teraz się robi na obrabiarce 10 minut kiedyś robiło się kilka dni.

MZ: Czy już wiadomo co znajdzie się na jego wyposażeniu?

WM: W prototypie z pewnością klasyczne, o glass kokpicie jeszcze nie ma co wspominać, na to jeszcze za wcześnie. Na podstawowe wyposażenie musimy w kabinie przeznaczyć miejsce i idealnym projektem byłby tutaj górnopłat, bo wtedy łatwo można ukształtować kabinę i zmieścić obie wersje wyposażenia.

JP:  Mieliśmy czas, żeby ten projekt dopracować koncepcyjnie, bo to się wszystko musi dobrze zgrywać. Z pewnością jest na pewno pierwszy samolot, który został z taką koncepcją oblatany. I powiem, że gdy tę koncepcję opracowaliśmy wiele lat temu, to niektórzy się śmiali, że nie ma ona przyszłości.

MZ: Obecnie w wielu konstrukcjach standardowo jest montowany spadochronowy system ratunkowy. Czy podobnie będzie w tym przypadku?

JP: Zależnie od życzenia klienta.

WM: To zależy od aktualnych wymagań Nadzoru Lotniczego. W przypadku napędu pojedynczym silnikiem czy to spalinowym czy elektrycznym, zapewne tak. Przy podwójnym napędzie w zasadzie nie jest to konieczne, bowiem jeden z tych układów napędu może być uznany za układ ratunkowy. Samolot będzie wyposażony zgodnie z przepisami bo nie ma innej możliwości. Wszystko zależy od decyzji Nadzoru Lotniczego.   


                                    Silnik Simonini Victor w zamontowany na prototypie samolotu SBM-03

MZ: Z drugiej strony, zastosowane innowacje mogą wpłynąć na nadmierne skomplikowanie konstrukcji...

WM: Wszystko komplikuje konstrukcję, ale my jesteśmy od tego żeby rozwiązać te problemy. Są jednak problemy, których sami do końca nie potrafimy rozwiązać. Mam tu na myśli zagadnienia związane z ogniwami fotowoltaicznymi. Wiemy jak je umieścić na strukturze samolotu, która składa się z powierzchni prostokreślnych, ale nie do końca opanowaliśmy problemy związane z zarządzaniem energią z nich uzyskiwaną.

JP: Poszukujemy kogoś ze znajomością zagadnień związanych z tą technologią ogniw, kto by się znał na ich oprzyrządowaniu i funkcjonalności. 

WM: Na koniec odrobina dydaktyki. Przez lata prowadziliśmy prace bardzo odległe tematycznie, które w końcu złożyły się w spójną koncepcję. Podobnie było np. z myśliwcem Spitfire, który powstał ze zsumowania doświadczeń zdobytych przy budowie wyczynowych wodnosamolotów i realizacji innych odległych od zagadnień uzbrojenia projektów. Jak się okazuje, opłaca się systematyczna, trwająca latami praca, jeżeli ma się wizję do czego chce się dojść.

MZ: Może warto zainteresować projektem ośrodki szkoleniowe?

WM: Znając życie, to szkoły latania będą wybrzydzać, ale my jesteśmy w stanie zagwarantować, że za niewiele ponad pół roku powstanie samolot z napędem elektrycznym, gotowy do lotu. Tutaj w zasadzie jest tylko jedno ograniczenie -  jak do tego podejdzie Nadzór.

JP: Mamy dobry pomysł. Napęd elektryczny jest tani w obsłudze, chociaż ten projekt miał trochę pecha, bo przez jakieś naciski jego rozwój został trochę spowolniony. To czego nie chcieliśmy powtórzyć, to żeby cokolwiek spalić. Teraz jest produkt komercyjny, którego wcześniej nie było.

MZ: Dziękuję za wywiad i życzę powodzenia.

WM: Dziękuję.

JP: Dziękuję.