Máy bay điện chở khách "lên ngôi"?

Nhiên liệu hàng không bền vững không được sản xuất đủ nhanh và dường như có rất ít giải pháp thay thế cho động cơ phản lực và động cơ tua-bin cánh quạt ngốn nhiều nhiên liệu. Một vấn đề là việc điện khí hóa máy bay không dễ dàng như đối với phương tiện giao thông đường bộ, và sự đồng thuận trong ngành dường như là công nghệ pin cần phải phát triển trước khi máy bay chở khách chạy bằng điện có thể trở thành hiện thực.

Tuy nhiên, công ty khởi nghiệp Elysian của Hà Lan đang thách thức giả định đó với kế hoạch sản xuất một máy bay khu vực hoàn toàn chạy bằng điện, có phạm vi hoạt động 500 dặm (805 km) và sức chứa 90 hành khách, có khả năng giảm 90% lượng khí thải và đặt mục tiêu đưa vào khai thác thương mại trong vòng một thập kỷ.

Ông Reynard de Vries, Giám đốc Thiết kế và Kỹ thuật tại Elysian cho biết: “Câu hỏi mà chúng tôi đặt ra làm thế nào để có được phạm vi hoạt động tối đa cho công nghệ pin mà chúng tôi đã có. Người ta có thể bay xa hơn nhiều với máy bay điện chạy bằng pin so với những gì hầu hết các nghiên cứu tuyên bố nếu bạn đưa ra những lựa chọn đúng đắn”.

Thiết kế không theo quy ước

Chiếc máy bay có tên gọi là E9X hiện chỉ tồn tại trên giấy tờ, Elysian có kế hoạch chế tạo một mô hình thu nhỏ trong vòng hai đến ba năm và một nguyên mẫu hoàn chỉnh vào năm 2030. Tuy nhiên, các tính năng thiết kế chính của nó đã được biết đến và có phần đáng ngạc nhiên.

E9X sẽ có tám động cơ cánh quạt và sải cánh gần 138 feet (42 mét), lớn hơn một chiếc Boeing 737 hoặc một chiếc Airbus A320, mặc dù cả hai đều có thể chở gấp đôi số hành khách, cũng như thân máy bay mỏng hơn, mà theo de Vries thì điều này cải thiện cả đặc điểm về cấu trúc và khí động học.

Bản dựng máy bay điện, pin sẽ được đặt ở cánh máy bay.

Thiết kế này là kết quả của sự hợp tác với Đại học Công nghệ Delft, trường đại học kỹ thuật lâu đời và lớn nhất tại Hà Lan, và các nguyên tắc của nó được giải thích trong một bài báo khoa học có tựa đề “Góc nhìn mới về hàng không chạy bằng pin”, có sự tham gia của de Vries và Rob Wolleswinkel, người đồng sáng lập Elysian.

Một nguyên lý chính là pin sẽ được đặt ở cánh chứ không phải ở thân máy bay. "Đó là một lựa chọn thiết kế quan trọng. Pin chiếm một phần đáng kể trọng lượng của máy bay và điều bạn muốn làm với trọng lượng là đặt nó ở nơi tạo ra lực nâng", ông de Vries nói. Theo ông, công nghệ pin sẽ tương tự như những gì hiện có, cộng với tiến bộ sẽ được thực hiện trong bốn hoặc năm năm tới, thay vì một bước tiến triệt để.

Sẵn sàng trong 45 phút

Trong số các yếu tố thiết kế được biết đến khác là vị trí của bánh đáp ở cánh thay vì ở thân máy bay, đầu cánh có thể gập lại để tiết kiệm không gian và hệ thống năng lượng dự trữ dựa trên tua-bin khí có thể cung cấp năng lượng khẩn cấp trong trường hợp chuyển hướng.

Nhìn chung, công ty này hy vọng tác động của máy bay này đến khí hậu sẽ thấp hơn từ 75% đến 90% so với máy bay thân hẹp hiện nay, ngay cả khi tính đến sản lượng pin và điện dùng để sạc pin.

E9X sẽ được thiết kế để phù hợp với cơ sở hạ tầng sân bay hiện tại, mà không cần bất kỳ sự điều chỉnh hay nâng cấp nào. Tuy nhiên, thời gian quay vòng có thể là một thách thức do cần phải sạc pin, mất nhiều thời gian hơn là đổ đầy bình nhiên liệu. Mục tiêu hiện tại của công ty là thời gian sạc tối đa là 45 phút, điều này có nghĩa là thời gian quay vòng sẽ lâu hơn một chút so với thời gian mà một số hãng hàng không thường sử dụng, đặc biệt là các hãng khai thác giá rẻ. Nhưng đó là giới hạn trên, thời gian trung bình sẽ vào khoảng nửa giờ.

Đang có những cuộc thảo luận đang diễn ra với các hãng hàng không trên toàn thế giới và máy bay này có thể sẽ thu hút sự quan tâm của các hãng hàng không khu vực và hãng hàng không đi lại. Theo de Vries, nó cũng có thể có lợi cho các sân bay phụ hiện đang không được phục vụ đầy đủ do hạn chế về tiếng ồn hoặc khí thải, hoặc vì các hãng hàng không không kinh tế khi phục vụ những sân bay này.

Từ góc độ hành khách, ông tin rằng E9X sẽ mang đến trải nghiệm bay yên tĩnh hơn, thú vị hơn và ông muốn giải quyết một trong những vấn đề cấp bách nhất của ngành du lịch ngày nay.

Thời đại của điện

Ông Gökçin Çınar, Giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ tại Đại học Michigan cho biết: “Mặc dù có thể có một số bất tiện, nhưng những lợi thế tiềm năng là rất đáng kể. Cách tiếp cận của Elysian rất hứa hẹn, nhưng đây chỉ là một trong nhiều ứng dụng tiềm năng của điện khí hóa trong hàng không, mỗi ứng dụng có các chiến lược vận hành và tích hợp công nghệ độc đáo”.

Các công ty khác đang nghiên cứu máy bay điện sẽ đưa vào sử dụng sớm hơn E9X. Một trong số đó là ZeroAvia của Anh-Mỹ, đã thử nghiệm thành công một chiếc máy bay 19 chỗ ngồi được trang bị hai động cơ điện hydro và đặt mục tiêu đưa vào sử dụng vào cuối năm 2025.

Công ty Eviation do Israel thành lập đã thử nghiệm máy bay có tên là Alice, một chiếc máy bay chở khách hoàn toàn bằng điện có sức chứa 9 hành khách với phạm vi hoạt động 250 hải lý mà công ty này đặt mục tiêu đưa vào sử dụng vào năm 2027.

Cuối cùng, nhà sản xuất Heart Aerospace của Thụy Điển đang nghiên cứu một chiếc máy bay chở 30 hành khách có tên ES-30, có phạm vi hoạt động chỉ 100 hải lý khi sử dụng hoàn toàn bằng điện, nhưng có thể lên tới hơn 400 hải lý khi sử dụng kết hợp động cơ điện và động cơ tua-bin cánh quạt truyền thống; cho đến nay, hãng chỉ thử nghiệm mô hình thu nhỏ, nhưng có kế hoạch đưa vào hoạt động thương mại vào năm 2028.

Airbus có kế hoạch sản xuất ba máy bay chạy bằng hydro, không phát thải, có thể chở 100 đến 200 hành khách. Hãng hy vọng sẽ ra mắt máy bay ZEROe đầu tiên vào năm 2035.

Theo ông Gary Crichlow, Nhà phân tích hàng không tại công ty tư vấn AviationValues, Elysian đang phải đối mặt với một thách thức khó khăn. Ông cho biết: “Hiện nay, có hơn 5.000 máy bay đang hoạt động trong hạng mục kích thước E9X từ 70 đến 100 chỗ ngồi. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy những máy bay này có thể tiếp tục hoạt động trong nhiều thập kỷ. Do đó, rất khó để cường điệu hóa lợi thế đương nhiệm mà các nhà sản xuất đã thành danh có được trong phân khúc thị trường này”.

Nếu Elysian có thể vượt qua những thách thức về công nghệ và cơ sở hạ tầng, thì khi đó công ty sẽ phải đối mặt với thách thức thương mại khi bước vào một thị trường cạnh tranh khốc liệt. "Một công ty phá vỡ như Elysian sẽ được chào đón, nhưng đây là một ngọn núi cực kỳ khó khăn để ngay cả một công ty đã thành danh cũng có thể sản xuất và hỗ trợ một sản phẩm có thể tồn tại về mặt thương mại trong dài hạn. Và đặc biệt sẽ cần rất nhiều chi phí để đầu tư cho dự án này.", ông Crichlow nói.

Có thể bạn quan tâm:

Singapore đẩy mạnh giao thông bền vững

Nguồn CNN