Elektrikli uçuş havalanıyor

Siemens’in 2015 yılında tanıttığı elektrikli uçak motoru, gerçek bir elektrik santrali. Elektrikli uçak çığır açan bir araç olarak öne çıktı. Sadece 50 kg ağırlığındaki bu uçak motoru ürettiği 260 kilovat güç ile şimdiye kadar eşi benzeri görülmemiş bir enerji ağırlık oranına sahip. Ayrıca Siemens’in havacılık tarihinde devrim yapmasını sağlayacak tek neden bu da değil. İki koltuklu bir uçak olan Extra 330LE’nin motoru ve tüm güç aktarım mekanizmaları da Siemens uzmanları tarafından yapıldı. Siemens’in merkezi araştırma ve geliştirme bölümü olan Kurumsal Teknolojiler’den (CT) Frank Anton, “Gerçekleştirilen bu ilk uçuş havacılık endüstrisindeki elektrikli sürüş sistemleri tarihinde bir kilometre taşıdır” diyor. Anton ve ekibinin ilk elektrikli uçağının çıktısı bir megavatın dörtte biri gücündeydi. Projeyi Avrupa Havacılık Güvenliği Ajansı’nın uçuş şartnamesine uyarak hayata geçiren ekip Almanya Federal Havacılık Dairesi’nden uçuş izni alarak yaptı.

Havacılık tarihinde kilometre taşı
Bu uçak Almanya’nın orta-kuzeyinde bir şehir olan Hünxe’deki bir havaalanından havalanmış ve on dakikalık bir uçuştan sonra güvenli bir şekilde yere iniş yapmıştı. Ardından birkaç test uçuşu daha yaparak Siemens’in artık medium-power sınıfında güvenle uçulabilir bir elektrikli motora sahip olduğu ispatlanmıştı. Bu proje bir uçak üreticisi Extra için de büyük önem teşkil ediyor. Şirketin kurucusu ve genel müdürü Walter Extra, “Akrobasi uçaklarımızdan birinin ilk defa bir elektrikli motorla uçmuş olmasından dolayı büyük gurur duyuyoruz” dedi.

Akrobasi uçağı: Elektrikli motorların testi için en ideali Peki Siemens neden akrobasi uçaklarıyla ilgileniyor? Çünkü bu türden bir uçak özellikle elektrikli sürüş sistemlerinin test edilmesi için çok uygun. Bunun sebebi ise uçuş esnasında her üç aks üzerinden de keskin ivmeler yaparak güç aktarma mekanizmalarının sınırlarını zorladığında bile sağlam olması. Önümüzdeki yıllarda bu uçak, kendi parçalarının birlikte nasıl çalıştığını analiz etmek ve optimumlaştırmak için ideal olacak. Bu uçağın içinde Siemens ürünü bir SP260D elektrikli motor ile bir evireç ve Slovenyalı bir şirket olan Pipistrel ürünü bir akü takımı var. Pervanesi ise Bavyeralı bir şirket olan MT Propeller tarafından yapıldı. Siemens, söz konusu SP260D model motorunu ortağı Grob Aircraft ile birlikte geliştirmişti. Bu proje Alman Havacılık Araştırmaları Programı’nın bir parçası olarak Alman Federal Ekonomik İlişkiler ve Enerji Bakanlığı’nca fonlanmıştı. Sürüş bileşenlerinin uçağa takılabilmesi için önce uçakta birkaç düzenlemenin yapılması gerekiyordu. Anton, “Şartlardan biri uçağın mümkün olduğunca fazla ağırlığı  taşıyabilecek tam sertifikalı uçaklar kategorisinde fevkalade sağlam ve güvenilir bir makine olması” diyor. Buradaki çözüm yolu ise bileşenlerin takılmasını ve herhangi bir zaman değiştirilmesini kolaylaştıracak borumsu bir kafes çerçeveye sahip uçak üretmek olarak öne çıkıyordu.

Bölgesel uçuşlar için yeterince güçlü mü?
Siemens’in havacılık endüstrisine elektriği getirme arayışında birlikte çalıştığı tek ortağı aslında Extra Aircraft değil. Siemens, elektrikli sürüş sistemlerinin uygulamadaki getirileri hakkında farkındalığı artırmak için çeşitli projelerde diğer orta ölçekli imalatçılarla da iş birliklerine gidiyor. Örneğin 2016’nın Nisan ayında Magnus eFusion isimli iki kişilik bir eğitim uçağı ilk uçuşunu başarıyla gerçekleştirmişti. Bu uçak ise akü sistemlerinin elektrikli havacılığın gereksinimlerine göre nasıl uyarlanabileceğini bulma amaçlı araştırmada kullanılacak. Buna ek olarak, Siemens ile Airbus çok daha büyük ölçekli ortaklaşa bir proje de yürütüyor: Bu iki şirket, 2020 yılına kadar, 100 yolcu taşıyabilecek ve bölgesel uçuşlar yapabilecek hibrid elektrikli sürüş sistemlerinin fizilibilitesini tamamlamak istiyor. Tabi böyle bir gelişme ‘10 MW’lık enerji’ anlamına gelecek.

Çevremizin neden elektrikli sürüş sistemlerine ihtiyacı var?
Anton, “Biz elektrikli sürüş sistemlerinin havacılık için yeri doldurulamaz bir hale geleceğine ikna olmuş durumdayız” diyor. Anton’un iyimserliğinin arkasında ise Avrupa Komisyonu’nun 2050 yılına kadar havacılık sektöründe toplam CO2 salımlarını yüzde 75’e varan oranlarda düşürme isteği yer alıyor. Giderek artan hava trafiği hacmi göz önüne alındığında bu hedefi tutturmanın tek yolunun yeni teknolojilerin kullanılmasından geçtiği net bir şekilde ortaya çıkıyor. Bu konunun çözümü de havacılık sektörünün elektrifikasyonunda yatıyor. Anton, şöyle açıklıyor: “Böylece sabit yolculuk performansının sağlanması için pervaneleri veya aspiratörleri hibrid elektrikli sürüş sistemleri elektrikle çalıştırır ve gaz türbinleriyle enerji üretimi de optimum hale getirilir.” Bu kavram, enerji dönüşümünü itme gücü üretiminden ayırarak uçak geliştirmede yepyeni olasılıkların önünü açıyor. Bu sayede, merkezi enerji dönüşüm sistemi ve dağıtılan elektriksel itme gücü üretim sistemi ayrı ayrı optimize edilebilecek. Bu gibi sistemlerin tasarruf potansiyelleri devasa boyutlarda: Siemens uzmanları bu sayede yakıt tüketiminin ve çevreyi kirletici madde salımlarının yüzde 50’ye varan oranlarda azaltılmasının mümkün olduğuna inanıyor. Üstelik elektrikli uçaklar konvansiyonel uçaklardan çok daha sessiz çalışıyor. Bu durumdan sadece havaalanı civarında oturanlar değil aynı zamanda gürültü nedeniyle şu anda yasak olan akşam ve gece uçuşlarını sessiz sürüş sistemleri sayesinde gerçekleştirecek olan uçuş operatörleri de kazançlı çıkacak. Böylece uçak kapasitesinden faydalanma oranı ciddi bir şekilde artabilir ve dolayısıyla iş modellerinin kârlılığı da yükselmiş olur. Siemens uzmanları ürettikleri parçaların güç yoğunluğunu, verimliliğini ve güvenilirliğini sürekli olarak artırmak için çalışıyor. Ancak uzmanların motivasyon seviyeleri sadece optimizasyonla sınırlı değil; onlar hep ufuktaki sürüş sistemlerinin ilk uçuşlarının hayalini kuruyor. Alman havacılığının efsanevi öncüsü olan Otto Lilienthal, bu özlemi şöyle tanımlıyor: “Bir uçak yapmaktansa onu icat etmek çok daha kolaydır. Ancak işin en zoru ise onu uçurmaktır.”