Električni avioni će učiniti letenje održivijim

Na krilima malenog aviona Pipistrel Velis Electro prenose se neke od najvećih nada avioindustrije i Waterloo-ovog Instituta za održivu aeronautiku (WISA).
Električni avioni

Preuzeto sa sajta University of Waterloo

To je zato što se kanadska i globalna avioindustrija nakon trogodišnjeg „udarca“ pandemije moraju promeniti – one moraju smanjiti emisije koje uzrokuju klimatske promene, dok istovremeno moraju pronaći nove pilote, kontrolore i inženjere za održavanje koji su im potrebni za zadovoljavanje hitnih zahteva novog rasta.

WISA je stvoren da pomogne sektoru avioindustrije da sve to ostvari, a stručnjaci sa Waterloo univerziteta vredno rade kako bi pronašli nove tehnologije, strategije i inovacije kako bi aeronautika – kao što naziv instituta nagoveštava – postala održiva. Podržavajući ove stručnjake je impresivna i inspirativna tehnološka infrastruktura Waterlooa.

Pipistrel Velis Electro predstavlja jedan od najuzbudljivijih primera ovoga. Ne samo da je to jedini sertifikovani električni avion na svetu, već je i jedini takve vrste u Kanadi. Pipistrel bi vrlo brzo mogao postati značajan akter u smanjenju emisija u avioindustriji, postajući standardni „trener“ za studente pilote, umesto konvencionalnih aviona s unutrašnjim sagorevanjem goriva.

Prema rečima dr. Paula Parkera, profesora na Waterloo-ovoj Školi za životnu sredinu i vođe Pipistrel projekta WISA-e: „U budućnosti će svaka pilotska škola koja koristi ovaj električni avion tokom 20 godina videti smanjenje emisija ugljen-dioksida od 1000 tona. Električni avion nije čitavo rešenje, ali je deo rešenja”.

Dvosedni jednomotorni Pipistrel WISA može pomoći u stvaranju održivijeg puta za celu globalnu avioindustriju – koja proizvodi 3% svetskih emisija ugljen-dioksida i mora prevladati razne izazove kako bi postigla svoj cilj nulte neto emisije do 2050. godine. Sa 300 upisanih studenata pilota na Waterloo, to je najveći program letenja na univerzitetskoj razmeri u Kanadi.

Parker procenjuje da bi u budućnosti 80% sati letenja koje se traži od studenata moglo biti obavljeno u Pipistrelu, uprkos činjenici da jedno punjenje baterije ograničava trajanje letova na nešto više od 40 minuta. Međutim, još uvek ima puno posla koji treba obaviti pre nego što se takva obuka dogodi.

Nakon što je Univerzitet kupio avion uz pomoć kanadskog Fonda za inovacije Ontarija, a u partnerstvu sa Waterloo Wellington Flight centrom (WWFC), isporučen je na Međunarodni aerodro regije Waterloo prošle jeseni. Od tada, prolazi kroz rigorozne procese sertifikacije kod transporta Kanade, koji bi trebalo da ga odobri za letenje, a zatim i za obuku letenja.

Uprkos razumljivom uzbuđenju oko Pipistrela, ono je daleko od jedine revolucionarne tehnologije koju koristi WISA. Doktor Derek T. Robinsona „bira“ SkyRanger avion bez pilota – poznatiji kao dron. Ovaj izvanredni profesor Odseka za geografiju i upravljanje životnom sredinom u Waterloo-u već godinama koristi dronove za prikupljanje vrlo važnih podataka o prirodnim sastavima kako bi pomogao ljudima da donesu odluke vezane za korišćenje zemlje za poljoprivredu i stambeni razvoj.

Sada koristi dronove kako bi napredovao u ne manje od tri projekta WISA-e koji su financirani od strane Federalne agencije za razvoj ekonomije južne Ontarija.

U svom prvom projektu, Robinson koristi dronove za snimanje refleksije na nebu iz solarnih panela kako bi „bolje razumeo gde i kako se solarni paneli mogu postaviti na aerodrome kako bi se smanjile emisije ugljen-dioksida i kako one ne bi uticale na pilote tokom sletanja i poletanja”.

U drugom projektu, tim stvara „koordinirane rojeve dronova za brzo ispitivanje infrastrukture ili aviona koji mogu smanjiti vreme neaktivnosti na aerodromima i drugim industrijama, te osigurati sigurnost letova i aerodroma”.

Konačno, stvoriće se digitalni „blizanac“ Međunarodnog aerodroma u regiji Waterloo koji uključuje informacije o krajoliku, aerodromima i njihovim emisijama gasova sa efektom staklene bašte.

To je samo početak održivosti u avio sektoru koju WISA nastoji da ostvari. Oprema koja se koristi u dronovima može uticati na „proizvodnju i minijaturizaciju opreme na avionima”, što bi potencijalno dovelo do lakših, manjih i energetski efikasnijih aviona.

Koliko god impresivni bili Pipistrel i dronovi na Waterloou, tehnologija WISA-e može doneti novine u nauci i bez napuštanja tla. Svaka osoba koja uđe u simulacijski sastav letenja ALSIM AL250 u Sim Lab-u WISA-e na glavnom kampusu Waterlooa videće i zbog čega.

Sa stolice u kokpitu simulatora letenja, koordinator vazduhoplovnog istraživanja WISA-e, dr Kamal Ben vodiće studente avijacije na simulirane letove do digitalnih verzija stotina aerodroma širom sveta.

Gledajući prema dole, suočavaju se s kontrolama svetlih instrumenata. Sa obe strane, vide krila. I gledajući prema napred, mogu leteti kroz simulirani dan ili noć u simuliranim uslovima kiše, jakog vetra ili teške oblačnosti.

Iako ovaj, kao i drugi letni simulatori, može obučiti pilote, Ben ga koristi iz drugog razloga – kao uslugu za nekoliko timovima istraživača i studenata doktorskih studija čije istraživanje ima za cilj da obrazuje pilote i da avijaciju učini održivijom. Pod vođstvom profesora povezanih sa WISA-om i njihovim studentima, jedno istraživanje uključuje praćenje pokreta očiju studenata avijacije kako bi otkrili kako reaguju u situacijama koje su slične stvarnom letenju. Istraživači su zainteresovani da otkriju gde gledaju, na šta se fokusiraju i kako uče da koriste instrumente ispred sebe.

„Namera je da se let veštački konfiguriše“, izjavio je Ben, koji sa probama sa dva do četiri studenta dnevno podržava timove naučnika koji time prikupljaju vredne informacije. U budućnosti, ovi rezultati bi mogli pokazati da iskusni piloti ne moraju imati savršen vid, što bi omogućilo zadržavanje starijih pilota, a što bi pomoglo avio industriji koja se često suočava sa hroničnim nedostatkom kvalifikovanih radnika. Takođe, ovo bi moglo dovesti do razvoja novih, bržih, obrazovnih sistema koji bi mogli smanjiti visoke troškove za obuku pilota, dok bi njihovo podučavanje učinili bezbednijim.

Dok njene kolege u WISA-u grade novu, održiviju avioindustriju, dr Mihaela Vlasea pionirski razvija načine za izgradnju novih, održivijih aviona. A to radi u Multi-Scale Additive laboratoriji za manufakturu na Waterloo univerzitetu.

Tamo, 3D štamparija proizvodi delove metala tako što koristi širok spektar tehnologija za spajanje materijala. Raspon proizvoda koji se ovako proizvode je ogroman i mogao bi se koristiti u raznim industrijama, uključujući i avio industriju.

Iako je ovaj laboratorija odvojena od WISA-e, ona sarađuje sa njom u vezi sa nekoliko vitalnih inicijativa. Jedan od projekata kojima se bave koristi čvrst aluminijumski prah koji se proizvodi na održivi način kako bi se stvorili lagani delovi za vazduhoplovnu industriju. Drugi projekat za cilj ima izradu komponenti za vazduhoplovstvo koristeći novu klasu titanijumskih legura koje same po sebi nastaju u procesu koji ne stvara direktne emisije gasova sa efektom staklene bašte. Treći projekat bavi se razvojem senzora za procenu temperature i deformacija u sektoru avioindustrije.

Kao vanredni profesor na Katedri za mehaničko i mehatroničko inženjerstvo, Vlasea je strastveni zagovornik mogućnosti koje pruža laboratorija MSAM i zagovornik njenog širokog spektra (infrastrukture vredne više od 25 miliona dolara koja uključuje „sve klase tehnologija za aditivnu obradu metala“). Taj spektar obuhvata selektivno lasersko topljenje, topljenje elektronskim snopom, filament natopljen metalom, brizganje nanomaterijala i usmereno taloženje energije.

„Ekološka održivost, otpornost lanca snabdevanja i efikasnost troškova visokoprioritetni su globalni izazovi za budući proizvodni pejzaž, posebno u sektorima avijacije i aerodinamike”, objašnjava Vlasea. „3D štamparije mogu rešiti ova tri izazova jer omogućavaju izradu složenih oblika koje ne mogu biti proizvedene korišćenjem bilo koje druge konvencionalne tehnologije proizvodnje”. To je još jedan način na koji Waterloo i WISA mogu transformisati avijaciju, ili kako kaže Parker, „Postepene promene će dovesti do fundamentalnih promena”.

PODELITE
Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin

Share

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin