Nachdem das französische Forschungsinstitut ONERA 2017 bereits das Ampere-Projekt, ein für kurze Flüge gedachter 4- bis 6-Sitzer vorstellte, wurde nun ein neues Konzept eines 150-Sitzers präsentiert, der mit einer ähnlichen Triebwerkskonfiguration unter dem Flügel sogar Mach 0,8 erreichen soll; sparsam und sehr leise! Dragon soll noch bessere Eigenschaften aufweisen und insbesondere mehr Auftrieb erzeugen, was zu geringeren Spannweiten führt.
Deutliche Kraftstoffeinsparung erwartet
Bei der Bewertung dieser neuen Technologie, bei der über beinahe die ganze Spannweite elektrische Bläser verteilt sind, ist es wichtig, mögliche Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Systemen des Flugzeugs zu berücksichtigen. Die 40 einzelnen kleinen Fans werden in einem Reihensystem dicht aneinander durch kleine Elektromotoren angetrieben, die ihren Strom aus dem Heck beziehen, wo sich ein Generator mit einer Wellenturbine befindet.
Im Vergleich zu einem Verkehrsflugzeug, das 2014 in Dienst gestellt wurde, würde die Integration eines verteilten elektrischen Antriebs zusammen mit den erwarteten Änderungen der Flugzeugkomponenten bis 2035 den Kerosinverbrauch für einen Flug mit 800 Seemeilen (1400 km) um mehr als 25% senken. Die Kraftstoffeinsparungen, die allein mit dem elektrischen Antrieb verbunden sind, reichen von 5 bis 10%.
Alice – ein unkonventioneller Tiefdecker
Über Alice wurde bereits viel geschrieben und auch nicht weniger spekuliert. Das junge israelische Unternehmen möchte mit einem vollkommen unkonventionellen Konzept eines Geschäfts- und Commuterflugzeugs Marktanteile durch technische Überlegenheit erkämpfen.
«Wir können mit neun Passagieren 240 Knoten schnell fliegen und das bei einer Reichweite von bis zu 650 Meilen und so freuen wir uns, Alice bei der grössten Zusammenkunft der Luftfahrtbranche in die Welt der Luftfahrt einzuführen», sagte Eviation-CEO Omer Bar-Yohay. Dem eher unkonventionellen Tiefdecker mit überdimensional grossem V-Leitwerk gingen Untersuchungen an Modellen im Windkanal voraus. Die komplett in CFK-Bauweise gefertigte Maschine wird ein maximales Abfluggewicht von 3650 kg haben. Kokam liefert die Lithium-Ionen Batterie-Packs. Später soll es auch Aluminium-Luft-Batterien zu dem Flugzeug geben.
Erstflug von Alice Ende 2019 geplant
Bekannt ist ausserdem, dass zunächst Siemens in die Auswahl der Motoren mit je 260 kW kam, die aufgrund des Verkaufs der E-Sparte an Rolls-Royce später durch den englischen Triebwerkshersteller ersetzt werden. Kurz vor Messebeginn wurde bekannt, dass auch der australisch-amerikanische Hersteller MagniX für das Heck einen 280 kW E-Motor liefern soll. Eviation möchte offen lassen, welchen Motorenhersteller der Kunde bevorzugen wolle. Beide Motorentypen sind luftgekühlte Direktantriebe die Zwei-, bzw. Dreiblatt-Hartzell-Propeller antreiben. Die Steuerung erfolgt über Fly-by-wire. Die generelle Anbringung der beiden Hauptantriebsmotoren an den Flügelenden sollen zudem bewusst den induzierten Wiederstand reduzieren helfen.
Die CFK-Zelle, Fahrwerk, die Avionik und die Steuerung werden aus Frankreich, Italien und den USA zugeliefert. Jüngsten Angaben zufolge soll in Prescott in Arizona/USA ein Endmontagewerk, insbesondere für den Ausbau der Kabinen und des Cockpits gebaut werden. Dort ist auch geplant, die gesamte Flugerprobung durchzuführen. Der Erstflug, ebenfalls in Prescott, ist noch für den November 2019 geplant. Die Markteinführung soll 2022 erfolgen.
Eco-Pulse und Volto-Aero
Gleich zwei französische Firmen wagten ihr Debüt auf dem historischen Flughafen Le Bourget. Es waren dies Daher für den Eco-Pulse-Demonstrator, der auf Basis des Daher-Geschäftsreise-Turboprops statt einer Propellerturbine ein verteiltes Antriebssystem mit 7 Motoren erhalten soll und eine vollkommen andere Hybridlösung von VoltAero.
Volto-Aero ist bereits seit 10 Jahren im Elektroflugbereich tätig. Jean Botti, ehemals verantwortlich für die Entwicklung des E-Fans bei Airbus ist jetzt CEO bei VoltAero. Das Unternehmen setzt auf das Konzept eines integrierten Hybridsystems. Cassio, so das dreimotorige Konzept, verwendet dabei eine Kombination aus Elektromotoren und einem Verbrennungsmotor/Generator in einer «Push-Pull»-Konfiguration.
Das geplante Serienflugzeug von Volt-Aero bietet Platz für vier bis neun Personen bei einer Flugdauer von 3,5 Stunden. Das Flugzeugmuster wurde von der Cessna Push-Pull Version 337 abgeleitet, wobei auf den Frontantrieb gänzlich verzichtet wurde und der Heckantrieb durch die Kombination eines Nissan-Verbrennungsmotors mit drei Elektromotoren (REX 90) im Reihenbetrieb je nach Betriebsart bis zu 440 kW Leistung für den Start, bzw. im Generatorbetrieb zur Verfügung stehen. In Kombination mit dem Verbrenner und den in Reihe geschalteten drei Elektromotoren/Generatoren werden im Reiseflug zusätzlich zwei in den Flügel integrierte 60 kW (REX 90) Elektromotoren angetrieben. Der Hauptschub kommt von dem 170 kW Nissan-Verbrennungsmotor und 150 kW von drei E-Motoren, die einen mehrblättrigen Druckpropeller antreiben.
Prototyp von Volto-Aero soll noch in diesem Jahr fliegen
Die Motor/Generator-Kombination wird auch zum Laden (dann arbeiten die E-Motoren als Generatoren) der Bordbatterien für die Elektromotoren des Flugzeugs verwendet. Der Push-Pull-Antriebskonfiguration steht eine Gesamtleistung mit den Batterien von 440 kW zur Verfügung.
Die Erstauslieferung der Serienflugzeuge wird voraussichtlich im Zeitraum 2021/2022 beginnen, der Prototyp soll aber noch in diesem Jahr fliegen. Um nicht als kleines Unternehmen Entwicklungen im Alleingang bertreiben zu müssen, wurde noch während der Paris Air Show bekanntgegeben, dass man sich mit den zwei italienischen Unternehmen Logic SPa und Blackschape SPa in einer Art Zweckgemeinschaft zusammengefunden hat. Das Ziel der Partnerschaft besteht darin, die elektrischen und digitalen Technologien, die rasch auf den Luftverkehrsmarkt gelangen, gemeinsam weiterzuentwickeln.
Einer grüneren Luftfahrt verpflichtet
Da sich die gesamte Aviatikindustrie in der Entwicklung für eine grünere Luftfahrt verpflichtet fühlt, gaben jetzt auch im Rahmen ihrer Innovationsstrategien Daher, Airbus und Safran ihre Zusammenarbeit für eine Partnerschaft für Design und Entwicklung des Eco-Pulse ™ Demonstrators auf der Paris Air Show 2019 bekannt. Das verteilte Hybridantriebssystem wird von Safran bereitgestellt. Airbus wird für die aerodynamische Optimierung des verteilten Antriebssystems verantwortlich sein sowie für die Installation der Batterien zum Antrieb des Flugzeugs. Die Installation von Komponenten und Systemen, Flugtests, Gesamtanalysen und der Aufbau von Vorschriften werden von Daher unter Nutzung der TBM-Plattform durchgeführt. Ziel dieser Drei-Wege-Zusammenarbeit ist die Validierung von Technologien zur Reduzierung der Schadstoffemissionen und der Lärmbelastung sowie die Schaffung neuer Anwendungen im Luftverkehr.
Safran als Triebwerksspezialist bringt Erfahrungen im Bau von kleinen Wellenturbinen mit, die in Kombination mit Generatoren (Turbogenerator) elektrischen Strom erzeugen können, der zum Betrieb der rein elektrischen Antriebsmotoren erforderlich ist. Safran fertigt inzwischen ebenfalls Elektromotoren. Die elektrischen Antriebe werden in den EcoPulseTM-Flügel integriert und sorgen für Vortriebsschub. Dazu hat Safran eine Technologie-Roadmap für die Installation von elektrischen Triebwerken in Flugzeugen entwickelt. «Dieser Demonstrator mit verteiltem Hybridantrieb ist ein sehr wichtiger Schritt bei der Vorbereitung des Zertifizierungsstandards für mehr Elektroflugzeuge. Dies gibt uns auch die Möglichkeit, unsere Simulationsmodelle zu verbessern und ihre Verwendung in größeren Flugzeugen in Betracht zu ziehen», bestätigte Jean-Brice Dumont, EVP Engineering bei Airbus.
2021 werden grössere E-Flugzeuge am Himmel über Le Bourget erwartet
Der Weg bei Airbus scheint klar zu sein. Zielstrebig steuert man, wenn auch nur schrittweise, auf die Entwicklung grösserer Flugzeug zu. Die kleinen Projekte, wie jenes mit Daher, dienen dazu, Erkenntnisse zu sammeln, was Boeing bereits mit der Unterstützung bei Zunum geschickt vorantreibt. Immerhin haben die grossen europäischen Konzerne, wie Safran, Rolls-Royce und jetzt auch die kleinere MTU erkannt, wie wichtig es ist, einen Fuss in dem aufstrebenden Markt zu haben.
Boeing und Airbus scheinen sich auf der grössten Air Show der Welt zu messen. 2021 wird es daher noch spannender werden, wohl auch aus dem Grund, weil dann die ersten grösseren Elektroflugzeuge und nicht nur der kleine Pipistrel Alpha Electro seine Flebilität im Flying Display am Himmel demonstrieren werden. Mehr Klarheit dürfte sich dann auch bei den EVTOL’s ergeben haben, die dieses Jahr sowohl bei Boeing als auch bei Airbus im Schatten der grossen Ereignisse, vor allem auch ohne jegliche Flugvorführungen standen.
Kein Volocopter und auch kein Lilium war zu sehen und so stellt sich die Frage, ob die Start-ups von den Investoren nicht doch überbewertet werden.
