Πολλές σελίδες αεροπορικής ηλεκτροκίνησης γράφηκαν χθες με την πρώτη πτήση του πλήρως ηλεκτρικού Alice της Eviation Aircraft. Το αεροπλάνο απογειώθηκε στις 07:10 από το αεροδρόμιο Grant County International Airport της Πολιτείας Ουάσιγκτον και πέταξε για 8 λεπτά στα 3500 πόδια.
Αντιγράφουμε από το άρθρο μας στην έντυπη «Πτήση» του καλοκαιριού του 2021
Η Eviation Aircraft ιδρύθηκε το 2015 από τους Omer Bar-Yohay, Omri Regev και Aviv Tzidon με στόχο να εκμεταλλευτεί τις αναδυόμενες τεχνολογίες αποθήκευσης και χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας στον χώρο της αεροπορίας και τη φιλοδοξία να γίνει η πρώτη εταιρεία που θα πρόσφερε στην αγορά μια λύση σε αυτό το τεχνολογικό πλαίσιο.
Στην πραγματικότητα, στόχος της εταιρείας, με έδρα το Άρλινγκτον της πολιτείας Ουάσιγκτον αλλά με ισραηλινές καταβολές και ασιατικά οικονομικά συμφέροντα, ήταν ένα εντελώς νέο προϊόν στις αερομεταφορές, το οποίο θα μπορούσε να ανταγωνιστεί κλασικά μέσα, όπως το τραίνο ή το αυτοκίνητο, σε ταξίδια μικρών-μέσων αποστάσεων. Θα αφορούσε -τουλάχιστον αρχικά- συγκεκριμένες περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών και της Ευρώπης, όπου θα πρόσφερε εναλλακτικές επιλογές εξατομικευμένου ταξιδιού σε αποστάσεις έως 800 χιλιόμετρα έναντι του σιδηρόδρομου ή του λεωφορείου-επιβατικού αυτοκινήτου, με το πλεονέκτημα της ταχύτητας που προσφέρει ένα αεροπλάνο. Η ιδέα δεν είναι φυσικά καινούρια, αφού τα αεροταξί, αλλά και οι αεροπορικές εταιρείες περιφερειακών γραμμών, επιχειρούν στο να ικανοποιήσουν ακριβώς αυτή την ανάγκη του επιβατικού κοινού. Η προσπάθεια όμως αυτή διαχρονικά προσπίπτει πάνω στην αδυναμία των μικρών αεροσκαφών να παρέχουν ελκυστικές υπηρεσίες, ειδικά στον τομέα του κόστους του εισιτηρίου.
Όπως αναφέρει o Omer Bar-Yohay, διευθύνων σύμβουλος της Eviation, ο καινούριος παράγοντας στην εξίσωση της προσφερόμενης λύσης είναι η ηλεκτροκίνηση των αεροσκαφών, η οποία όπως παραδέχεται, όταν ξεκίνησε την επιχειρηματική δραστηριότητα, η εταιρεία ήταν ακόμη μεσοπρόθεσμη προοπτική. Όταν όμως την 1η Ιουλίου 2021 ανακοίνωσε τις εξελίξεις στο μοντέλο παραγωγής του Alice και την πρόθεση να βρεθεί για πρώτη φορά στον αέρα τους επόμενους μήνες, η υπόσχεση ήλθε πλέον πολύ κοντύτερα. Το 9/11θέσιο και πλήρως ηλεκτρικό Alice θα μπορεί να πετά με ταχύτητα ταξιδίου (cruising speed) μεγαλύτερη των 240 κόμβων (περίπου 444 km/h), ανταγωνιστική ακόμη και έναντι των τρένων υψηλής ταχύτητας. Με σύστημα ισχύος υψηλής απόδοσης και πολύ χαμηλών απαιτήσεων συντήρησης, που δυνητικά έχει τη δυνατότητα να μειώσει το κόστος ανά ώρα πτήσης κατά 90% από τον μέσο όρο των αντίστοιχων σημερινών συμβατικών αεροπορικών εφαρμογών. Όπως υποστηρίζει η Eviation, το Alice θα μπορεί να προσφέρει στον επιβάτη του τη δυνατότητα να φτάνει στον προορισμό του με αεροπορική ταχύτητα έναντι του κόστους ενός εισιτηρίου τρένου, ενώ θα είναι ελκυστικό και έναντι της -πολύωρης- οδήγησης ενός ιδιωτικού αυτοκινήτου. Φυσικά, η χρήση συστημάτων ισχύος με βάση Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) ενέχει και το πλεονέκτημα παροχής λύσεων ταξιδίου φιλικών προς το περιβάλλον, πλαίσιο που γίνεται όλο και πιο σημαντικό σε κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα, με τις αερομεταφορές να αναμένεται να αποτελέσουν τομέα εξελίξεων αιχμής τα επόμενα χρόνια.
Δυστυχώς το 2020 ξεκίνησε για την Eviation με μια καταστροφή, όταν το πρωτότυπο Alice έπαθε σοβαρές ζημιές από φωτιά μέσα σε υπόστεγο του Ernest A. Love Field (PRC) στο Πρέσκοτ της Αριζόνα στη διάρκεια στατικών δοκιμών σε προετοιμασία της πρώτης πτήσης. Σύμφωνα με την εταιρεία, η φωτιά, που πρακτικά κατέστρεψε το αεροσκάφος, προήλθε από επίγειο σύστημα μπαταριών και επεκτάθηκε σε χώρους συσσωρευτών του Alice. To συμβάν αναχαίτισε τη διαδικασία δοκιμών, που τότε -μάλλον υπεραισιόδοξα- στόχευε για πιστοποίηση το 2021 και είσοδο σε υπηρεσία το 2022. Από την άλλη, επιτάχυνε τη διαδικασία επαναπροσδιορισμού του προγράμματος και την παρουσίαση του νέου -και σημαντικά διαφορετικού- Alice.
Στην αρχική προσέγγιση του 2015-2016 το Alice θα εξελισσόταν σε δύο παράλληλα προγράμματα σε αντίστοιχες εκδόσεις. Η μία θα αφορούσε σε ένα οικονομικότερο μοντέλο αεροταξί με καμπίνα χωρίς συμπίεση και μπαταρίες ιόντων λιθίου, το πρωτότυπο του οποίου -σύμφωνα με όλες τις ενδείξεις- αποτελούσε το αεροσκάφος που επιδείχθηκε στο Paris Air Show του 2019 (και καταστράφηκε στο Πρέσκοτ). Το μοντέλο αυτό θα προωθείτο προκειμένου να μπει γρήγορα σε παραγωγή και υπηρεσία, ώστε να εκμεταλλευτεί τη ζήτηση αλλά και την απουσία άλλης προσφοράς στην αγορά των ηλεκτροκίνητων αεροπλάνων. Θα ακολουθούσε μια ακριβότερη έκδοση με συμπιεζόμενη καμπίνα ως commuter και επιχειρηματικό μεταφορικό, με μπαταρίες υψηλότερης ενεργειακής πυκνότητας, για τις οποίες αναφερόταν συνδυασμός στοιχείων Li-Ion ως ρυθμιστών/buffer με συσσωρευτές aluminum-air (τεχνολογία που βρισκόταν τότε ακόμη σε πρώιμο στάδιο και είχε πολύ υψηλό κόστος). Αυτή η έκδοση, με πιλοτήριο Garmin G5000 και τρεις μεγάλες οθόνες των 14 ιντσών (εξοπλισμό που έχουν επίσης τα Citation Excel και Citation XLS), θα επιτύγχανε ταχύτητα 240 κόμβων (444 km/h) και εμβέλεια 700+ ναυτικών μιλίων (1.300 km).
Η δέσμη όμως των δυο παράλληλων προγραμμάτων εξαφανίστηκε αθόρυβα, όταν οι χρονικοί στόχοι εισόδου τους σε υπηρεσία (το 2019 και το 2023 αντίστοιχα) άρχισαν να ταυτίζονται λόγω ολισθήσεων των χρονοδιαγραμμάτων. Τον Οκτώβριο του 2019 η Eviation αναφερόταν πλέον σε ένα και μόνο μοντέλο, ένα μεταφορικό της κατηγορίας commuter με εμβέλεια τουλάχιστον 800 km και ικανότητα πτήσης με ταχύτητα ταξιδίου 260 κόμβων (480 km/h).
Το Alice της συγκεκριμένης περιόδου ήταν ένα τρικινητήριο αεροσκάφος με δύο από τους ηλεκτροκινητήρες σε ατρακτίδια στα ακροπτερύγια και έναν στην ουρά, στην απόληξη της ατράκτου, όλοι με έλικες σε διάταξη ώσης. Διατηρούσε δηλαδή την ιδιότυπη μορφή τού αρχικού μη συμπιεζόμενου αεροσκάφους με τις μετέπειτα τροποποιήσεις. Ήταν κατασκευασμένο από σύνθετα υλικά με επίπεδη κοιλιά, ώστε να εξυπηρετεί τη δημιουργία χώρων εμπρός και πίσω από το δομικό πλαίσιο σύνδεσης ατράκτου-πτέρυγας (wingbox) για την τοποθέτηση των μπαταριών, κάποιες από τις οποίες είχαν επίσης εγκατασταθεί στα εσώτερα τμήματα των ημιπτερύγων. Το μεγάλο βάρος του κύριου «πακέτου» των συσσωρευτών, που βρισκόταν κάτω από το δάπεδο της καμπίνας, στο τμήμα των επιβατών, οδήγησε στην επιλογή του συστήματος προσγείωσης με ανασυρόμενο σκέλος στην ουρά ως «tail-seater»! Στην πραγματικότητα το Alice εκείνης της πρώιμης περιόδου είχε διάταξη ανάστροφη των συμβατικών αεροπλάνων, δηλαδή το ρινιαίο σκέλος είχε μεταφερθεί στην ουρά και τα κύρια σκέλη είχαν «τραβηχτεί» μπροστά. Τα σκέλη ήταν κατασκευής της Magnaghi Aeronautica, προμηθεύτριας των αντίστοιχων υποδομών για το Piaggio P.180 Avanti. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του πρώιμου Alice ήταν το γιγάντιο ουραίο πτέρωμα διάταξης «V», που κρατούσε «καθαρό» τον χώρο στο πίσω ημικύκλιο στο έδαφος για εύκολη πρόσβαση της ατράκτου στα συστήματα φόρτισης. Το συνολικό συγκρότημα των μπαταριών ιόντων λιθίου, προερχόμενο απευθείας από την αυτοκινητοβιομηχανία, θα είχε βάρος πάνω από 3,5 τόνους (900 kWh με ενεργειακή πυκνότητα 260 Wh/kg), αντιστοιχώντας περίπου στο 60% του μέγιστου βάρους απογείωσης-MTOW (Maximum Take-Off Weight)! H Eviation όμως πίστευε ότι μπορούσε να εξασφαλίσει (στους -τότε- κινητήρες Siemens των 260 kW/350 hp) αρκετή ενέργεια για 540-650 ναυτικά μίλια (1000-1.200 km) με ταχύτητα 240 κόμβων. Σε αρχικές δοκιμές του συγκροτήματος των μπαταριών η επαναφόρτιση απαιτούσε 30-40 λεπτά για κάθε ώρα πτήσης. [Για μικρότερα, ειδικά αεροσκάφη αυτόνομης πτήσης VTOL που προορίζονται για αστικές μεταφορές διαμόρφωσης multi-copter, ευνοείται η λύση των προσθαφαιρούμενων «πακέτων» μπαταριών, ανταλλάσσοντας σε κάθε διαδρομή (ή στο μέσον της εργάσιμης ημέρας) το άδειο με ένα γεμάτο· δεν συμβαίνει το ίδιο και για τα μεγαλύτερα. Σε αυτά η κατασκευή του ενεργειακού «πακέτου», προκειμένου να προσθαφαιρείται, προσθέτει σημαντικό επιπλέον βάρος, που δεν είναι αποδεκτό για τέτοιες εφαρμογές.] Οι ίδιες αρχικές δοκιμές και η χρήση σε αυτοκίνητα (που είναι αρκετά μακροχρόνια ώστε να παρέχει αξιόπιστα στοιχεία) εκτιμούσαν ότι το «πακέτο» θα χρειαζόταν αντικατάσταση κάθε 1000 επαναφορτίσεις, προσφέροντας περίπου 3.000 ώρες λειτουργίας με δαπάνη $250.000, το οποίο θα επιβάρυνε με σχεδόν 50% το άμεσο κόστος χρήσης (direct) του αεροσκάφους (αντίστοιχο με μια ανακατασκευή συμβατικού κινητήρα). Αν και οι τιμές του βιομηχανικού ηλεκτρικού ρεύματος (που είναι το μεγαλύτερο μέρος του υπολοίπου του κόστους χρήσης) κυμαίνονται σημαντικά ανά περιόδους στη βορειοαμερικανική ήπειρο, η Eviation υποστήριζε τότε ότι η ώρα πτήσης του 9θέσιου αεροσκάφους θα ήταν $200-$250, έναντι των $600-$1.200 των ανταγωνιστικών -συμβατικής σχεδίασης- αεροσκαφών της ίδιας μεταφορικής ικανότητας, όπως τα Cessna 402/425/441, Pilatus PC-12, Socata TBM και Beechcraft King Air. Η σύγκριση αφορούσε σε διαδρομές 500-550 ναυτικών μιλίων (930-1.018 km), δηλαδή το 45-55% των δρομολογίων αυτής της κατηγορίας αερομεταφορών στη βορειοαμερικανική αγορά. Το Alice θα ήταν ανταγωνιστικότερο και σε αρκετές μικρότερες διαδρομές, ενώ υπήρχαν πολύ μεγάλα περιθώρια βελτίωσης των επιδόσεων με μπαταρίες υψηλότερης ενεργειακής πυκνότητας που θα μείωναν το βάρος του σχετικού «πακέτου». [Η τεχνολογία των μπαταριών εξελίσσεται ραγδαία, αλλά η καμπύλη κόστους έναντι απόδοσης παραμένει υψηλή και αναμένεται να βρίσκεται σε αυτά τα επίπεδα για το εγγύς μέλλον.]
Η αναγέννηση
Οι πρώτες ενδείξεις για ένα εντελώς διαφορετικό Alice παραγωγής είχαν αρχίσει να κυκλοφορούν τον Ιανουάριο του 2021, έναν χρόνο μετά την καταστροφή του αρχικού πρωτοτύπου, μέσω διαρροών κάποιων απεικονίσεων και πληροφοριών για επιδόσεις. Η επίσημη όμως αποκάλυψη του αναγεννημένου Alice έγινε τον περασμένο Ιούλιο, όταν η Eviation ανακοίνωσε την οριστικοποίηση των προδιαγραφών τού… προσγειωμένου στην πραγματικότητα καινούριου μοντέλου «μέσα από διδάγματα και σχόλια των πελατών», όπως χαρακτηριστικά ανέφεραν στελέχη της.
Το Alice έχει πλέον περισσότερο συμβατική σχεδίαση με τρία σκέλη, ένα στο ρύγχος και δύο κάτω από την πτέρυγα, ώστε το αεροπλάνο να «κάθεται» χαμηλότερα και παράλληλα με το έδαφος. Επιπλέον, η ουρά «V» έχει εγκαταλειφθεί για μια καινούρια σε διάταξη «T», μειώνοντας το συνολικό ύψος από 4,2 m σε 3,84 m. Το αεροπλάνο είναι επίσης μακρύτερο, στα 17,09 m, έναντι των αρχικών 13,02 m, επιτρέποντας τη μεταφορά δύο επιπλέον επιβατών στην καμπίνα (11 αντί των 9), και αντίστοιχα το εκπέτασμα έχει αυξηθεί στα 18 m από τα 16,1 m. Το πρωτότυπο του νέου μοντέλου βρίσκεται υπό κατασκευή στις νέες εγκαταστάσεις της εταιρείας, στο Άρλινγκτον της πολιτείας Ουάσιγκτον, με την προοπτική, όπως προαναφέρθηκε, της πρώτης πτήσης πριν από το τέλος του 2021 (ή… ρεαλιστικότερα, στις αρχές του 2022) και στόχο πλέον την είσοδο σε υπηρεσία το 2024. Η GKN Aerospace κατασκευάζει την πτέρυγα και το ουραίο πτέρωμα με μέρος της ουραίας ατράκτου που περιλαμβάνει και τους πυλώνες των θυλάκων των κινητήρων. Η μεγαλύτερη όμως αλλαγή έγκειται στο σύστημα ισχύος, αφού τη θέση των τριών MagniX Magni250 των 280 kW (όπως είχε ανακοινωθεί στο Paris Air Show 2019) έχουν πάρει δύο Magni650 των 640 kW ο καθένας (βλέπε σχετικό πλαίσιο), τοποθετημένοι στην ουρά με έλικες σε διάταξη έλξης. Η Honeywell παρέχει το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου πτήσης (FBW), ενώ η Curtis-Wright προσφέρει τα σχετικά ηλεκτρονικά διασύνδεσης και τους ενεργοποιητές των πηδαλίων.
Σύμφωνα με τα στοιχεία που αποδέσμευσε η Eviation μέσα στον Ιούλιο του 2021, το δικινητήριο αεροπλάνο έχει εμβέλεια 440 ναυτικών μιλίων (800 km έναντι των 1000 που στόχευε η τρικινητήρια) και εφεδρική ενέργεια για 45 λεπτά πτήσης IFR, ενώ η συμπιεζόμενη καμπίνα αποδίδει μέγιστη «οροφή» 32.000 ποδών. Χαμηλότερη είναι και η ταχύτητα ταξιδίου, στους 220 κόμβους (407 km/h), με το MTOW να έχει αυξηθεί από τα 6.350 kg στα 7.484 kg. Από την άλλη, το βάρος των μπαταριών (υφιστάμενης τεχνολογίας λιθίου-νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου) παραμένει το ίδιο, με 30 λεπτά φόρτισης ανά ώρα πτήσης.
Ο Omer Bar-Yohay, διευθύνων σύμβουλος της Eviation, υπογράμμισε στη διάρκεια συνέντευξης Τύπου με την ευκαιρία της αποκάλυψης του αναμορφωμένου μοντέλου τον Ιούλιο του 2021 ότι «η ηλεκτροκίνηση στην αεροπορία ανοίγει νέους δρόμους και δυνατότητες οικονομικότερων αεροπορικών υπηρεσιών σε περιφερειακό επίπεδο, προσδίδοντας στα αεροπορικά ταξίδια αυτής της κατηγορίας τη σφραγίδα της εκμετάλλευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, κάτι που το Alice θα κάνει σύντομα πραγματικότητα».
Σύμφωνα με τον καινούριο πρόεδρο της Eviation Gregory Davis, o οποίος ανέλαβε καθήκοντα τον Μάιο του 2021 προερχόμενος από τον χώρο της αεροπορίας με εργασιακό παρελθόν στη Marshall Aerospace and Defence και τη Viking Air, τα κονδύλια που είναι απαραίτητα για την ολοκλήρωση της εξέλιξης, την πιστοποίηση κατά FAA Part 23 και την έναρξη παραγωγής του Alice έχουν εξασφαλιστεί. Επιπλέον, η παραγγελία της Cape Air φαίνεται να βρίσκεται ακόμη σε ισχύ παρά τη σημαντική χρονική διολίσθηση του προγράμματος, ενώ η παραγγελία της DHL αποτελεί ίσως τη μεγαλύτερη προώθηση που θα μπορούσε να πάρει η προσπάθεια, ανοίγοντας τον χώρο των εμπορευματομεταφορών.
