Svenska forskare skapar elhybridplan för 19 passagerare

För mer än 20 år sedan började Toyota serietillverka sin enormt framgångsrika bilmodell Prius, med en elmotor som stöttar bensinmotorn för bränsleeffektivare körning. Svenska forskare vid Mälardalens högskola, MDH, försöker nu ta reda på hur samma sak kan göras inom flygbranschen, det skriver Ny Teknik.

Projektet kallas Heccarus och finansieras av EU, fokus ligger på mindre elhybridplan som kallas Small Air Transport, SAT. Projektets mål är att ta fram ett plan för 19 passagerare samt beräkna vilken prestanda och storlek som behövs på exempelvis generatorer, turbomotorer, gasturbiner och batterier, med förhoppningen att tekniken ska kunna tas i bruk vid år 2030.

Fler sätt att konstruera hybridsystem

“Flygplan för 19 passagerare lyder under en reglering kallad CS-23. Den ställer hårda krav på maximal startvikt, ungefär drygt 8,5 ton. Detta innebär i sin tur en gräns för maximal batteristorlek, och beroende på grad av hybridisering maximal räckvidd. Våra studier pågår fortfarande och vi har ännu inte nått fram till en slutsats kring vad som vore optimalt, men ett batteri kring 1 000 kilo vore nog lagom”, säger Konstantinos Kyprianidis, professor i energiteknik vid MDH och ansvarig för forskningsprojektet Heccarus, till Ny Teknik.

Ett hybridsystem kan konstrueras på många olika sätt, parallell- och seriekonfiguration är två olika varianter. De flesta elhybridbilar har parallellkonfiguration som innebär att förbränningsmotorn och elmotorn båda är kopplade till drivaxeln. En seriehybrid har endast elmotorn kopplad till drivaxeln och förbränningsmotorn driver en generator som försörjer elmotorn, eller ett batteri, med el. Båda dessa varianter undersöks i Heccarus.

Hybridiseringsgraden avgör bränslebesparingen

Hur stor bränslebesparingen kan bli beror på graden av hybridisering. För den mest anspråkslösa varianten som kallas mildhybridsystem borde en bränslebesparing på 5 till 10 procent vara möjlig till år 2035, men det förutsätter att teknikutvecklingen för batterier och kraftelektroniksystem fortsätter kontinuerligt.

“Batterier med högre energitäthet och lägre designad räckvidd hade inneburit betydligt högre bränslebesparing. Slutmålet är förstås en helt elektrisk konfiguration med en räckvidd i linje med dagens krav på matarflygplan”, skriver Konstantinos Kyprianidis till Ny Teknik.

Matarflyg är flygplan som transporterar passagerare från små orter till stora internationella flygplatser. Konstantinos Kyprianidis nämner två exempel på olika framdrivningssystem som utvärderas. Det ena är elektriska propeller på vingspetsarna och det andra är propellrar monterade baktill på flygplanet. Båda varianterna har som syfte att fylla ut den vak i luftströmmen som annars bildas.

Fler deltar i projektet

Projektet Heccarus inleddes i oktober 2019 och ska pågå i 36 månader, förutom MDH deltar även Aristotelesuniversitetet i Thessalonik i Grekland och Limmat Scientific AG i Schweiz i projektet.

“Genom vår forskning kommer vi att kunna peka ut en färdriktning för teknik som lämpar sig för framtidens passagerarflygplan. Vi kan också identifiera utmaningar som måste hanteras innan tekniken kan förverkligas i större skala. Vi bidrar på så vis till att sätta standarden för hur tekniken för framtidens hybridflygplan ska utformas, något som i sin tur bidrar till att minska flygets koldioxidutsläpp och även minska buller, säger Konstantinos Kyprianidis i ett pressmeddelande.

Läs mer: Rolls-Royce slår rekord med världens snabbaste elfordon