Fly med hybridteknologi

Da problemerne med rene batterifly blev klare, begyndte mange at undersøge muligheden for hybridfly – dvs. fly lige som hybridbiler med en brændstofmotor og en elektrisk motor. Men indtil videre er det ikke rigtigt blevet til noget. Hybridteknologi er ikke så egnet til fly som til biler, fx er der ingen bremseenergi til at lade op undervejs, selv om det nok ikke er af afgørende betydning. Måske vil vi se fly med hybridteknologi inden rene batterifly, men nok med en svag form for hybrid.

Man kan tale om to former for hybridteknik: Seriel hybrid og parallel hybrid.

I seriel hybrid har man en turbomotor der driver en generator som, når batterispændingen bliver lav, kan lave strøm til at oplade batterierne. Fremdriften sker altså altid med en propel drevet af en elektromotor, som får strømmen fra batterierne. Undervejs tabes desværre op til 20 % af energien, så det vil være langt mere fornuftigt at montere en propel direkte på turbomotoren i stedet for en generator, hvad man også mere eller mindre gør i den parallelle hybridmodel. Grunden til, at der har været mange forslag til fly med seriel hybrid, er den fleksibilitet, der er med at kunne anbringe små elmotorer med små propeller strategiske steder på flyet i stedet for en stor propel – men bortset fra små eVTOL (vertical take off and landing) har det hidtil kun været kreative skrivebordsprojekter, hvis fordel det har været svært at se.

I parallel hybrid har man to uafhængige systemer: et elektrisk system og et turbomotorsystem med hver sine propeller eller evt. med de to systemer til at drive på samme propelaksel. Men som for seriel hybrid bliver to systemer (for) tungt, hvis batteridriften skal have nogen fordel af betydning. I den milde hybrid bruges elmotorerne kun som hjælp under start, hvor kravet til fremdrift er størst. Turbomotorerne behøver derfor ikke at være så store. Motorfabrikanterne undersøger en integreret løsning med turbomotorer med en indbygget elektrisk hjælpemotor. 

SAS har åbnet for billetreservation til deres første flyvning med et elektrisk fly, som de forventer vil ske i 2028. Det udsete 30-personers flydesign ES-30 fra svenske Heart Aerospace er et hybridfly oprindeligt med seriel hybrid med fire elektriske motorer samt en reserve-turbogenerator til biofuel. Det skulle have en rækkevidde på kun 200 km, når det flyver rent elektrisk. I hybridversionen, når turbogeneratoren anvendes, forlænges rækkevidden til det dobbelte. Maj 2024 blev ES-30 designet imidlertid ændret til parallel hybrid, så der er to uafhængige systemer: Det ene med meget mindre batterier der driver to elektriske motorer og det andet med to traditionelle turbopropmotorer.

Det oprindelige ES-30 serielle hybridfly i SAS livery med den store kasse til batterier under flyet lange slanke truss-braced vinger.

Det redesignede ES-30 parallelle hybridfly med to turboprops og to elmotorer og mere traditionelle vinger.

Som det typisk sker med udvikling af nyskabende design, så forsvinder de mest innovative elementer undervejs.

Intet hybridfly er på vej til certificering med undtagelse af den milde parallelle hybrid VoltAreo Cassio 330 med plads til kun fire personer.

Efter flere designforslag er det endt med et noget utraditionelt design, med en enkelt pusher propel drevet af såvel en turbomotor som en elmotor.

I en endnu mildere form for hybrid bruges batteristrøm kun til at starte motoren eller effektivisere motordriften vha. ’Turbine Electrified Energy Management’, som via elmotor/generator forbinder turbomotoren tovejs med et energilager (batteri), så motoren kan gemme energi, når der er overskud, og trække det tilbage, når der er behov herfor, således at den altid arbejder optimalt.

Hybridteknikken kommer sikkert, men mere i form af elektriske hjælpefunktioner i smarte turbomotorer end det omvendte, hvor turbomotoren er backup til batteriforsynede elmotorer.

Skriv en kommentar