Koncepcja samolotu o zerowej emisji mogącego startować i lądować na niewielkich powierzchniach (eSTOL – electric Short Take Off and Landing) firmy Electra, zaprezentowana po raz pierwszy w 2021 roku, okazała się niezwykłym sukcesem rynkowym. Po testach prototypu, który przewyższył niemal wszystkie początkowe obietnice, firma zgromadziła zamówienia o wartości aż 9 miliardów dolarów!
Rewolucja w lotnictwie – samolot elektryczny dla każdego
Firma Electra powstała z misją zapewnienia przystępnego cenowo transportu lotniczego bez konieczności budowy lotnisk, emitowania zanieczyszczeń czy generowania hałasu. Celem było stworzenie samolotu, który spełniłby obietnice pojazdów eVTOL (pionowego startu i lądowania), ale przy znacznie niższych kosztach. Bardziej tradycyjny kształt i możliwość wykorzystania szeregu dostępnych na rynku komponentów pomogły obniżyć koszty produkcji.
Po dwóch latach intensywnych prac rozwojowych i rygorystycznych testów naziemnych, pierwszy pilotowany demonstrator technologii Electra, model Goldfinch EL-2, wzniósł się w powietrze pod koniec 2023 roku. Prototyp EL-2 udowodnił, że koncepcja napędu elektrycznego Electra może rzeczywiście cicho startować z „pasów startowych” o długości zaledwie 30 metrów (100 stóp), generując przy tym jedynie ułamek hałasu podobnego samolotu napędzanego konwencjonalnym silnikiem spalinowym – i to przy ułamku kosztów nowoczesnego eVTOL.
Ogromny sukces rynkowy i lawinowy wzrost zamówień
Po sukcesie pierwszego prototypu, Electra otrzymała szereg zamówień, które w lutym 2024 roku osiągnęły liczbę 2000 zamówionych samolotów, dzięki umowom z JSX, Surf Air, JetSetGo, Charm Aviation i LYGG.A od tamtej pory? Mimo względnej ciszy medialnej ze strony firmy, zamówienia nadal napływają – według doniesień ten lotniczy startup ma obecnie w portfelu ponad 9 miliardów dolarów przedpłat, co czyni Electrę najlepiej sprzedającym się pojazdem w świecie eVTOL.
Jak działa ta rewolucyjna technologia?
Produkcyjna wersja samolotu Electra będzie napędzana ośmioma elektrycznymi śmigłami umieszczonymi wzdłuż krawędzi natarcia skrzydła, które ma duże klapy zwisające z krawędzi spływu, tworzące aerodynamiczny efekt „blown lift” (nadmuchiwanego nośnika). Można to porównać do pakietu efektów przyziemnych Formuły 1 lub Formuły E, ale z odwrotnym celem – działa w ten sam sposób, ale zamiast dociskać pojazd do ziemi, wypycha go w górę.
W samolocie Electra efekt nadmuchiwanego nośnika ma być na tyle potężny, aby unieść samolot przy prędkościach zaledwie 35 węzłów (około 65 km/h). Firma tak wyjaśnia tę technologię:
„Przez nadmuchiwanie powietrza na skrzydło i duże klapy za pomocą zestawu silników elektrycznych, nasz samolot Ultra Short mnoży ilość siły nośnej, jaką skrzydło wytwarza przy bardzo niskich prędkościach. Dzięki tej technice możemy startować i lądować przy prędkościach nawet 35 węzłów, co wymaga zaledwie kilku długości pojazdu. Kluczem jest przyspieszony przepływ powietrza tworzący grubą warstwę strumienia schodzącą z krawędzi spływu skrzydła, sprawiając, że skrzydło działa praktycznie jak większe niż jest fizycznie. Podczas wznoszenia i lotu zmniejszamy nadmuchiwanie i chowamy klapy dla ultra-efektywnej pracy.”
Hybrydowy napęd dla większego zasięgu
Produkcyjny samolot (podobnie jak prototyp) wykorzystuje kompaktowy generator turbinowy do zasilania stosunkowo niewielkiego pokładowego pakietu akumulatorów, który następnie przesyła energię elektryczną do każdego z 8 silników napędzających śmigła. Electra twierdzi, że jej turbogenerator obsługuje obecnie do 100% zrównoważonych paliw lotniczych i może być zmodyfikowany do spalania biopaliw lub paliw syntetycznych przy minimalnym nakładzie pracy inżynieryjnej.
Warto podkreślić, że Electra jest zdolna do lotu wyłącznie na napędzie elektrycznym i wykorzystuje generator jedynie do operacji zdalnych lub wydłużonego zasięgu. Jest to więc raczej pojazd elektryczny o rozszerzonym zasięgu (EREV) niż czysty EV.
Elastyczność operacyjna – klucz do sukcesu
Wersja produkcyjna będzie mogła operować z lotnisk o powierzchni nawet 90 x 30 m (300 x 100 stóp), czyli około jednej dziesiątej długości standardowego pasa startowego. Oznacza to, że nawet jeśli te samoloty eSTOL nie otworzą tak wielu przestrzeni do podróży lotniczych jak pojazdy eVTOL, nadal będą niezwykle elastyczne – i w pełni zdolne do operowania z dachów wielu istniejących budynków i konstrukcji parkingowych.
Zainteresowanie Sił Powietrznych USA
Oczywiście, takimi możliwościami zainteresowały się również Siły Powietrzne USA. Program AFWERX wybrał Electrę do otrzymania nagrody Strategic Funding Increase, zapewniając firmie finansowanie do 85 milionów dolarów na dalszy rozwój pełnowymiarowego prototypu przedprodukcyjnego samolotu eSTOL. Finansowanie będzie pochodzić z inwestycji prywatnych, wkładów rządowych i dopasowanego finansowania SBIR (Small Business Innovation Research).
Siły Powietrzne będą mogły wykorzystać prototyp do walidacji wymagań i przypadków użycia operacyjnego. Małe samoloty eSTOL, które nie wymagają pasa startowego, mogą być cenne w trudnych środowiskach logistycznych, gdzie użycie większych platform ze stałym skrzydłem lub wiropłatów jest problematyczne. Wykorzystanie energooszczędnej konstrukcji Electry mogłoby również pomóc USAF w redukcji emisji dwutlenku węgla.
Historia pełna sukcesów
Rok temu Electra ogłosiła inwestycję od Lockheed Martin Ventures w ramach swojej rundy finansowania Serii A. W lutym otrzymała kontrakt SBIR Phase III od Sił Powietrznych USA, przyznany za pośrednictwem programu AFWERX Agility Prime.
W marcu 2022 roku USAF przyznał Electrze – we współpracy z MIT – kontrakt Small Business Technology Transfer (STTR). Kontrakt ten został przyznany partnerom na rozwój systemów kontroli lotu dla pojazdu eSTOL Electra. Firma ma obecnie łącznie sześć aktywnych kontraktów USAF SBIR i STTR i dopracowała kilka technologii dla swojego samolotu, w tym precyzyjne systemy kontroli lotu, rozproszoną propulsję elektryczną, aerodynamikę i akustykę nadmuchiwanego nośnika oraz napędy hybrydowo-elektryczne.
Rok 2022 był pracowity dla developera eSTOL. W czerwcu Electra została wybrana przez NASA jako partner National Campaign Advanced Air Mobility (AAM). W tym samym miesiącu firma ogłosiła również przejęcie innego developera eSTOL – Airflow.
W październiku Welojets podpisał z firmą list intencyjny na 32 samoloty eSTOL. To podniosło całkowitą liczbę zamówień firmy do ponad 1000 samolotów, o wartości przekraczającej 3 miliardy dolarów. „Oferujemy niższy koszt na milę pasażerską, cichszą pracę niż tradycyjne samoloty w tej klasie i możliwość startowania i lądowania z pola wielkości boiska piłkarskiego lub pasa startowego o długości 90 metrów” – powiedział Marc Ausman, Chief Product Officer w Electra.
Analiza potencjału rynkowego i przyszłość eSTOL
Sukces Electry wskazuje na ogromny potencjał rynkowy dla samolotów eSTOL, które łączą zalety tradycyjnych samolotów (efektywność energetyczna, zasięg) z zaletami helikopterów i pojazdów eVTOL (elastyczność operacyjna, możliwość działania w ograniczonych przestrzeniach).
Zamówienia o wartości 9 miliardów dolarów to jasny sygnał, że rynek widzi w tej technologii przyszłość transportu lotniczego, zwłaszcza w kontekście rosnących wymagań dotyczących redukcji emisji dwutlenku węgla i hałasu.
Dla wielu zastosowań – od taksówek powietrznych po dostawy cargo, od ratownictwa medycznego po monitoring infrastruktury – samoloty eSTOL mogą oferować idealny kompromis między dostępnością, kosztami i efektywnością. W przeciwieństwie do wielu projektów eVTOL, które często wymagają całkowicie nowych technologii i infrastruktury, technologia Electry opiera się na sprawdzonych rozwiązaniach, co może przyspieszyć jej wdrożenie i obniżyć koszty.
Znaczenie dla przyszłości mobilności powietrznej w Polsce
Dla Polski ta technologia może mieć szczególne znaczenie. Nasz kraj charakteryzuje się rozproszonym osadnictwem i wieloma mniejszymi miejscowościami, które nie posiadają dużych lotnisk. Samoloty eSTOL mogłyby znacząco poprawić połączenia między regionami, umożliwiając krótkie loty między miastami bez konieczności budowy kosztownej infrastruktury lotniskowej.
Technologia ta mogłaby również znaleźć zastosowanie w transporcie medycznym, zwłaszcza do szybkiego transportu pacjentów z obszarów oddalonych od dużych ośrodków medycznych. Elastyczność operacyjna samolotów eSTOL pozwoliłaby na lądowanie bliżej szpitali niż konwencjonalne samoloty.
Ponadto, rozwój tej technologii może stworzyć nowe możliwości dla polskich firm z sektora lotniczego, które mogłyby włączyć się w łańcuch dostaw dla producentów takich jak Electra.
Wyzwania i perspektywy
Mimo obiecujących wyników i imponujących zamówień, przed Electrą wciąż stoją wyzwania. Firma musi skalować produkcję, aby sprostać zamówieniom, jednocześnie utrzymując obiecane parametry wydajności i koszty. Proces certyfikacji lotniczej jest również długi i skomplikowany, zwłaszcza dla nowych technologii.
Ponadto, choć samoloty eSTOL wymagają mniej infrastruktury niż konwencjonalne samoloty, nadal potrzebują dedykowanych miejsc do startu i lądowania, co może być wyzwaniem w gęsto zabudowanych obszarach miejskich.
Niemniej jednak, sukces Electry pokazuje, że istnieje znaczący popyt na bardziej dostępne, elastyczne i zrównoważone rozwiązania transportu lotniczego. Jeśli firma zdoła dotrzymać swoich obietnic, może znacząco przyczynić się do transformacji sektora lotniczego w kierunku bardziej zrównoważonej przyszłości.
Co myślisz o przyszłości samolotów elektrycznych? Czy technologia eSTOL może zrewolucjonizować transport lotniczy również w Polsce? Podziel się swoją opinią w komentarzach!