نخستین پرواز X1؛ بزرگترین هواپیمای تمامبرقی جهان به آسمان رفت
هواپیمای برقی X1
پرواز تاریخی X1؛ بزرگترین هواپیمای تمامبرقی جهان برای نخستینبار به آسمان رفت
هواپیمای آزمایشی X1 شرکت Heart Aerospace نخستین پرواز تمامبرقی خود را در نیویورک انجام داد؛ پروازی ۲۷ دقیقهای که میتواند یکی از مهمترین گامها در مسیر ورود پیشرانش الکتریکی به صنعت هوانوردی منطقهای باشد.
به گزارش خبر ICT شرکت سوئدی-آمریکایی Heart Aerospace از انجام موفق نخستین پرواز هواپیمای آزمایشی X1 خبر داده است؛ هواپیمایی که این شرکت آن را بزرگترین هواپیمای باتریالکتریکی پروازکرده در جهان معرفی میکند.
این پرواز روز ۱۲ اوت ۲۰۲۶ در پایگاه آزمایش پروازی Heart Aerospace در فرودگاه بینالمللی پلاتسبورگ در ایالت نیویورک انجام شد. X1 در طول این مأموریت آزمایشی به مدت ۲۷ دقیقه در آسمان بود و تا ارتفاع حدود ۱۱۰۰ فوت، معادل ۳۳۵ متر از سطح زمین بالا رفت. تمام انرژی مورد نیاز هواپیما در این پرواز از باتری تأمین شد و هیچ موتور احتراقی در فرآیند پرواز مورد استفاده قرار نگرفت.
یک پرواز آزمایشی، نه یک پرواز تجاری
اهمیت پرواز X1 صرفاً در مدت پرواز یا مقدار انرژی مصرفشده خلاصه نمیشود. Heart Aerospace این هواپیما را بهعنوان یک بستر آزمایشی در مقیاس واقعی توسعه داده است تا فناوریهایی را که قرار است در هواپیمای تجاری آینده این شرکت، یعنی ES-30، مورد استفاده قرار گیرند، در شرایط واقعی پرواز آزمایش کند.
X1 با طول بال حدود ۳۲٫۳ متر و وزن برخاست بیش از ۱۱٫۳ تن، ابعادی بسیار بزرگتر از بسیاری از نمونههای آزمایشی هواپیماهای برقی دارد. این هواپیما از چهار موتور الکتریکی نصبشده روی بالها استفاده میکند و سامانه پیشرانش آن بهطور کامل باتریمحور است.
در نخستین مأموریت، هواپیما مراحل مختلفی از جمله حرکت روی باند، برخاست، اوجگیری، مانور در ارتفاع پایین و فرود را پشت سر گذاشت. این پرواز نیز تحت گواهی ویژه صلاحیت پروازی آزمایشی FAA انجام شد؛ بنابراین نباید آن را با دریافت مجوز پرواز تجاری یا آغاز بهرهبرداری مسافری اشتباه گرفت.
🎥 ویدئوی نخستین پرواز X1
در این پرواز، X1 تنها با استفاده از انرژی باتری حرکت کرد و سامانه پیشرانش الکتریکی آن توان بیش از یک مگاوات تولید کرد. مشاهده برخاست و فرود یک هواپیمای با این ابعاد و وزن، آن هم با پیشرانش تمامبرقی، یکی از مهمترین بخشهای آزمایش محسوب میشود.
هزینه برق پرواز X1 فقط حدود ۵ دلار بود
یکی از نکات جالبی که Heart Aerospace درباره نخستین پرواز X1 اعلام کرده، هزینه انرژی آن است.
بر اساس اعلام شرکت، X1 در کل مأموریت نخست خود حدود ۵ دلار برق مصرف کرده است؛ رقمی که هزینه انرژی خام را نشان میدهد و نباید آن را با هزینه نهایی یک پرواز تجاری اشتباه گرفت.
به عبارت دیگر، این عدد شامل هزینههایی مانند حقوق خدمه، نگهداری هواپیما، هزینه فرودگاه، استهلاک باتری، زیرساخت شارژ و سایر هزینههای عملیاتی نمیشود.
با این حال، همین عدد یک نکته مهم درباره پیشرانش الکتریکی را برجسته میکند: هزینه انرژی الکتریکی میتواند در مقایسه با سوخت جت بسیار پایینتر باشد.
از سوی دیگر، موتورهای الکتریکی قطعات متحرک کمتری نسبت به موتورهای توربینی متداول دارند. این موضوع میتواند در بلندمدت به کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینههای عملیاتی منجر شود؛ هرچند عملکرد واقعی این مزایا در هواپیمای تجاری باید در مقیاس عملیاتی و طی هزاران ساعت پرواز اثبات شود.
Heart Aerospace در حال حاضر پیشبینی میکند هواپیمای ES-30 بتواند هنگام ورود به خدمت، هزینه عملیاتی هواپیما را بیش از ۴۰ درصد نسبت به هواپیماهای منطقهای قدیمی کاهش دهد.
هدف اصلی، X1 نیست؛ ES-30 است
X1 را باید بیشتر یک آزمایشگاه پرنده دانست. محصولی که Heart Aerospace قصد دارد در نهایت وارد بازار کند، ES-30 است؛ یک هواپیمای منطقهای هیبریدی-الکتریکی با ظرفیت ۳۰ مسافر.
ES-30 برای مسیرهای کوتاه طراحی شده و قرار است بتواند در حالت تمامبرقی حدود ۲۰۰ کیلومتر پرواز کند. در حالت هیبریدی، این برد به حدود ۸۰۰ کیلومتر افزایش خواهد یافت. شرکت همچنین زمان شارژ اعلامشده برای این هواپیما را حدود ۳۰ دقیقه عنوان کرده است.
تفاوت اصلی ES-30 با X1 این است که هواپیمای تجاری آینده Heart قرار نیست برای تمام مسیر خود فقط به باتری متکی باشد. معماری هیبریدی به هواپیما اجازه میدهد در مسیرهای کوتاه از انرژی الکتریکی استفاده کند و برای دستیابی به برد بیشتر، از سامانه تولید انرژی هیبریدی بهره ببرد.
این رویکرد یکی از راهکارهای مهم صنعت هوانوردی برای عبور از محدودیت فعلی باتریهاست.
چرا هواپیماهای برقی هنوز با محدودیت روبهرو هستند؟
یکی از بزرگترین چالشهای برقیسازی صنعت هوانوردی، چگالی انرژی باتریها است.
سوخت جت انرژی بسیار زیادی را در وزن نسبتاً کمی ذخیره میکند؛ در مقابل، باتریهای امروزی برای ذخیره مقدار مشابهی انرژی، جرم بسیار بیشتری دارند. در هواپیما، افزایش وزن مستقیماً روی میزان انرژی مورد نیاز برای پرواز تأثیر میگذارد.
به همین دلیل، استفاده از پیشرانش تمامبرقی در هواپیماهای بزرگ و مسافتهای طولانی در حال حاضر بسیار دشوار است.
اما در هواپیماهای منطقهای کوچکتر، مسیرهای کوتاه و پروازهایی با تعداد محدود مسافر، امکان استفاده از باتری و پیشرانش هیبریدی واقعبینانهتر است.
Heart Aerospace دقیقاً همین بخش از بازار را هدف گرفته است.
معماری هیبریدی چگونه میتواند مشکل برد را حل کند؟
در یک هواپیمای تمامبرقی، باتری باید انرژی لازم برای کل مأموریت را تأمین کند. اما در یک هواپیمای هیبریدی، تولید برق و ذخیره انرژی میتواند بین چند منبع تقسیم شود.
در ES-30، موتورهای الکتریکی وظیفه تولید نیروی پیشران را بر عهده دارند و سامانه انرژی هیبریدی برای افزایش برد وارد مدار میشود.
مزیت چنین معماریای این است که موتورهای الکتریکی میتوانند همچنان بخش مهمی از سیستم پیشرانش را تشکیل دهند، در حالی که هواپیما مجبور نیست برای تمام مسیر، انرژی مورد نیاز خود را فقط از باتری حمل کند.
این مسئله بهخصوص برای هواپیماهای منطقهای اهمیت دارد؛ زیرا بسیاری از مسیرهای کوتاه را میتوان با برد تمامبرقی پوشش داد و برای مسیرهای طولانیتر از حالت هیبریدی استفاده کرد.
گام بعدی چیست؟
Heart Aerospace اعلام کرده است که نخستین نمونه پیشتولید ES-30 در کارخانه آزمایشی این شرکت در لسآنجلس در حال توسعه است و برنامهریزی شده آزمایشهای پروازی این هواپیما از سال ۲۰۲۸ آغاز شود.
هدف شرکت، دریافت گواهی نوع برای ES-30 در سال ۲۰۳۱ و آغاز ورود آن به بازار در همان حوالی است.
در این مسیر، X1 نقش بسیار مهمی دارد؛ زیرا شرکت میتواند پیش از آنکه یک هواپیمای مسافربری را وارد مرحله نهایی توسعه کند، عملکرد آیرودینامیکی، سامانههای الکتریکی، باتری، الکترونیک قدرت، کنترل پرواز و یکپارچهسازی سیستمها را در یک هواپیمای واقعی آزمایش کند.
Heart Aerospace میگوید توسعه X1 به این شرکت اجازه داده است تجربه طراحی، ساخت، آزمایش و بهرهبرداری از یک هواپیمای الکتریکی در مقیاس تجاری را بهصورت یکپارچه به دست آورد.
آیا عصر هواپیماهای برقی آغاز شده است؟
پرواز X1 را نمیتوان به معنای آغاز فوری عصر هواپیماهای مسافربری تمامبرقی دانست. هنوز چالشهایی مانند ظرفیت و وزن باتری، ایمنی، مدیریت حرارتی، زیرساخت شارژ، دوام باتری، صدور گواهیهای هوانوردی و اقتصاد واقعی بهرهبرداری باید در مقیاس تجاری اثبات شوند.
با این حال، پرواز موفق X1 یک پیام مهم دارد: فناوری پیشرانش الکتریکی دیگر صرفاً در حد نمونههای کوچک و پهپادها نیست . اکنون یک هواپیمای تمامبرقی با ابعاد قابلتوجه توانسته است در یک برنامه آزمایشی رسمی به پرواز درآید.
اگر برنامه Heart Aerospace طبق زمانبندی فعلی پیش برود. X1 میتواند یکی از پلهای فناوری میان هواپیماهای آزمایشی امروزی و هواپیماهای منطقهای هیبریدی نسل آینده باشد.
جمعبندی
نخستین پرواز ۲۷ دقیقهای X1 شاید از نظر مدت زمان، یک پرواز کوتاه به نظر برسد. اما اهمیت آن در چیزی فراتر از زمان پرواز است. این آزمایش نشان داد که یک هواپیمای بزرگمقیاس میتواند با استفاده از پیشرانش تمامبرقی از زمین جدا شود، در آسمان مانور دهد و دوباره فرود بیاید.
هدف نهایی Heart Aerospace نیز ساخت یک هواپیمای کاملاً باتریمحور برای مسافتهای طولانی نیست. بلکه توسعه یک هواپیمای منطقهای هیبریدی-الکتریکی است که بتواند بخشی از مسیرهای کوتاه را با انرژی الکتریکی طی کند . در عین حال، با استفاده از سامانه هیبریدی به برد حدود ۸۰۰ کیلومتر برسد.
اگر ES-30 بتواند در آزمایشهای آینده عملکرد وعدهدادهشده را اثبات کند، شاید پروازهای منطقهای یکی از نخستین بخشهای صنعت هوانوردی باشند که بهطور جدی وارد عصر پیشرانش الکتریکی میشوند.
