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Elektroflugzeuge und Hummeln können nicht fliegen

Elektroflugzeuge – wie Hummeln?

Jahrzehntelang bewiesen die Theoretiker, dass Hummeln nicht fliegen können und waren extrem irritiert, dass sie trotzdem weiterfliegen – mit anderen Gleichungen. Ähnliches passiert bei batterieelektrischen Starrflüglern. Sie sollten unmöglich sein, aber über hundert sind da oben mit ungefähr 1000 Bestellungen.

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  1. Diese sind klein, so dass sie nicht einmal ein neues Flugprinzip benötigen.
  2. Sie kopieren einfach den Tesla-Ansatz mit Autos unten.
  3. In einem Bericht von IDTechEx, „Manned Electric Aircraft: Smart City and Regional 2021-2041“, werden diese elektrischen Starrflügler sowie die Analyse radikal neuer elektrischer vertikal startender und landender Flugzeuge detailliert beschrieben.

Die Menge kleiner Verbesserungen vervielfacht sich normalerweise. Zwei 10 % Verbesserungen profitieren von 21 % und die Auswahl an Verbesserungen ist riesig. Die Leute glauben fälschlicherweise, dass ein Tesla eine Rekordreichweite von einer besseren Batterie erhält, aber ebenso wichtig ist es, die Batterie sicher näher an ihre Grenzen zu bringen, Tausende von Teilen und andere Details zu eliminieren. Bei kleinen Flugzeugen ist die Reichweite noch wünschenswerter, da die Reichweite ein Sicherheitsfaktor ist. Daher suchen die Flieger auch einen Widerstandsfaktor von 0.2, wodurch ein Kilometer Verkabelung, Hunderte von Teilen und ineffiziente Motoren und Leistungselektronik vermieden werden.

Angesichts der Realität wenden sich die Neinsager kleiner Elektroflugzeuge nun größeren zu elektrische flugzeuge und Senkrechtstart ist unmöglich. Sie haben einen Punkt, denn wir befinden uns derzeit in einer albernen Saison, in der viele unvorsichtige Vorschläge einen Geldregen von Investoren anziehen, die auf den nächsten Tesla hoffen. Theoretiker wiesen zu Recht darauf hin, dass ein Design mit einem Triebwerk an jeder Flügelspitze und nichts dazwischen sich aus dem Himmel schleudern würde, wenn eines versagte. Sie haben Recht, wenn sie darauf hinweisen, dass mit den derzeit verfügbaren Teilen viele Multirotor-VTOL innerhalb von 60 Minuten nach dem Start vom Himmel fallen – kein Gleiten und nicht einmal Fallschirmauslösung in dieser Höhe. Im Bericht „Air Taxis: Electric Vertical Take-Off and Landing Aircraft 2021-2041“ wird die Wirtschaftlichkeit von Stadtlufttaxi zu Recht in Frage gestellt.  

Viele schwenken auf VTOL mit festen Flügeln, sodass sie die meiste Zeit wie normale Flugzeuge fliegen, länger aushalten und in einigen Fällen im Notfall gleiten können. Ein Beispiel ist das britische Startup Vertical Aerospace, das bei 2.2 Milliarden US-Dollar schwankt, nachdem Virgin Atlantic und American Airlines Bestellungen für 1,000 seiner Starrflügler-VTOL aufgegeben hatten – mehrere Milliarden US-Dollar, obwohl noch nichts in der Luft war.

Kontrasthelikopter sind im Vertikalflug von Natur aus effizienter, jedoch ohne redundante Triebwerke und Stabilität im Wind. Sie helfen, Hochhäuser zu errichten, die jeweils eine Stunde lang schweben. Das kann kein Batterie-VTOL: Sie müssen minimale Hover-Geschäftsfälle bewältigen.

Zurück bei konventionellen startenden und landenden Starrflüglern gibt es hummelähnliche Berechnungen, die davor warnen, dass keine der geplanten 8- bis 100-sitzigen Versionen, die für 2026-2030 versprochen werden, fliegen kann. Sie verwenden die falschen Gleichungen, weil 2 das sehr unterschiedliche Prinzip des Bodeneffekts verwenden und viele andere das neue Prinzip des verteilten Schubs DT verwenden, bei dem mehrere Propeller entlang des Flügels verwendet werden. DT bedeutet Verzicht auf Flaps und einen hohen Anteil an Gewicht, Platz, Materialkosten, Luftwiderstand und Landebahnlänge. Berechnungen und Experimente der NASA und des DLR unterstützen dies. united Airlines plant, bis 2026 Elektroflugzeuge auf den Markt zu bringen.

Die Neinsager liegen auch falsch, weil sie den Ansatz „jedes bisschen hilft“ für die größeren Flugzeuge ignorieren. Zum Beispiel haben die heutigen umweltschädlichen Regionalflugzeuge 30 km Kabel und einen geringen Luftwiderstandsfaktor, aber ein geborene elektrisches Flugzeug ist wie ein Tesla. Die Tesla-Reichweite kommt im Wesentlichen vom regenerativen Bremsen und das Flugzeugäquivalent sind Propeller, die sich beim Sinkflug umkehren, und Räder, die sich bei der Landung regenerieren. Tatsächlich können angetriebene Räder das Taxi und den Start von Elektroflugzeugen effizienter machen.  

Betrachten wir ein Beispiel. Bye Aerospace hat über 720 Bestellungen – über 250 Millionen US-Dollar, Lieferungen stehen kurz bevor – von Flugschulen und Lufttaxi-Betreibern für seine 2- und 4-sitzigen Batterieflugzeuge, die Sie heute testen können. Kürzlich wurde ein batterieelektrisches Flugzeug mit 8 Passagieren auf einem ähnlichen Platz mit den niedrigsten Gesamtbetriebskosten angekündigt, aber die Reichweite von 500 nm (beladen) wurde als abhängig von einer Partnerschaft mit Oxis Energy für eine neue Batterie angekündigt. Die Neinsager grinsten, als Oxis sich prompt auf den Bauch legte. Der Riese LGChem ist jedoch auf einem ähnlichen Zeitplan, um eine ähnliche Batterie zu liefern, und wie Tesla verließ sich Bye nie auf eine Batterie. Sie machen die Hauptarbeit an all den kleinen Verbesserungen. Die folgenden Aspekte der Spezifikation zeigen einiges davon und auch die zahlreichen Sicherheitsmerkmale, die über das lange Gleiten, das automatische Notlandesystem und den Flugzeugfallschirm hinausgehen.  

Dieses eFlyer 800-Design ist von der Spitze bis zum Heck völlig neu. Die aerodynamische Effizienz ist doppelt so hoch wie die eines typischen Legacy-Turboprop-Flugzeugs ähnlicher Größe – hoher Gesamtwirkungsgrad des Antriebssystems mit hoher Motoreffizienz bei geringem Kühlwiderstand, 2 flügelmontierte Elektromotoren mit jeweils zweifach redundanten Motorwicklungen und vierfach redundanten Batteriepaketen. Bescheidene Reichweitensteigerungen werden durch optionale zusätzliche Stromsolarzellen (wahrscheinlich die von ihnen getestete Satellitenqualität – sie produziert doppelt so viel Strom wie heutige Solarautos und -flugzeuge) und elektrische Taxis im Rad geboten.

Jet It und JetClub, Schwesterunternehmen mit Teilbesitz in Nordamerika bzw. Europa, haben einen Kaufvertrag über mehrere Milliarden Dollar für eine Flotte von eFlyer 800-Flugzeugen unterzeichnet. Darüber hinaus haben L3Harris Technologies und Bye Aerospace eine Vereinbarung zur Entwicklung einer vollelektrischen Multi-Mission-Variante unterzeichnet, die Intelligenz-, Überwachungs- und Aufklärungsfunktionen (ISR) bietet.

Im Moment macht Bye Aerospace keine Hummel mit einem neuen Flugprinzip, aber es kann zu einem Zeitpunkt seiner Wahl verteilten Antrieb hinzufügen. Inzwischen steigen alle batterieelektrischen Flugzeuge schneller als umweltschädliche Propellerflugzeuge, genauso wie Teslas schneller beschleunigen. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie sagen, dass kein batterieelektrisches Unternehmen – oder Regionalflugzeuge fliegen können. Von oben lächelt dich eine Hummel an.    

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Über den Autor

Linda Hohnholz, eTN-Redakteurin

Linda Hohnholz schreibt und bearbeitet seit Beginn ihrer beruflichen Laufbahn Artikel. Sie hat diese angeborene Leidenschaft auf Orte wie die Hawaii Pacific University, die Chaminade University, das Hawaii Children's Discovery Center und jetzt TravelNewsGroup übertragen.

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