Sinds 2016 werken Airbus en Siemens samen aan de ontwikkeling van hybride-elektrische aandrijvingen voor de luchtvaart. Een van de door beide partners ontwikkelde, baanbrekende luchtvaartobjecten is de ‘CityAirbus’ met vier zitplaatsen. Op weg naar zijn maidentrip, gepland voor dit najaar, is inmiddels een belangrijke mijlpaal bereikt: het testen op de grond is begonnen.

Wij ontmoetten Martin Nüsseler, project manager van Airbus, Marius Bebesel, hoofd CityAirbus Programms bij Airbus Helicopters en Dr. Frank Anton, hoofd van eAircraft bij Siemens bij de testlocatie in Ottobrunn en we spraken met hen over dit prestigieuze project.

Meneer Nüsseler, Dr. Anton, wat zien wij hier precies?

Nüsseler: Wij staan hier voor de zogenaamde Iron Bird, dat is het aandrijfsysteem van de CityAirbus. De CityAirbus is een elektrisch multicopter luchtvaart-concept voor toepassing in steden. Wij gebruiken deze Iron Bird voor een zogenaamde end-to-end-test van het complete aandrijfsysteem. Deze test omvat zowel de functietest als het samenspel van de accu’s, het stroomdistributiesysteem en de elektrische aandrijfunits voor toepassingen in een gesloten regellus via het autonome flight-control-systeem. Met deze proefopstelling, waarmee het complete systeem wordt nagebootst, laten we het hele systeem draaien en testen we de complete systeemdynamica, inclusief alle elektrische, thermische en mechanische aspecten. De aandrijfsystemen van Siemens zijn een onderdeel van deze opstelling. Ze zijn op de elektrisch aangedreven lastmachines aangesloten die de echte propellerlasten nabootsen. Dit is een belangrijke mijlpaal op weg naar de eerste vlucht, die al voor het einde van dit jaar gepland staat!

Anton: De acht motoren die u hier ziet, elektrische aandrijvingen met elk een maximaal vermogen van 200 kW, zijn speciaal voor deze toepassing ontwikkeld. Ze hebben een koppeldichtheid van maar liefst 30 Newtonmeter per kilogram (Nm/kg), min of meer een nieuw record. We genereren daarmee dus met een gewicht van minder dan 50 kg een nominaal koppel van circa 1500 Nm. Naast de motoren leveren wij ook nog de omvormers en het energiemanagementsysteem. We zijn er overigens in geslaagd dit aandrijfsysteem binnen uiterst korte tijd te realiseren: tussen het eerste ontwerp en het functionerende prototype zaten net iets meer dan negen maanden – wat uiteraard de verdienste is van ons uiterst gemotiveerde team, maar ook te danken aan de digitale tools waarmee wij in principe al onze eAircraft-toepassingen ontwikkelen, vooral aan SimcenterTM van Siemens PLM..

Kunt u ons iets meer vertellen over de CityAirbus en zijn toepassingsmogelijkheden? En hoe relevant is dit project voor de toekomst van het elektrische vliegen?

Nüsseler: De accu-aangedreven CityAirbus is een mobiliteitsconcept voor het luchtverkeer in stedelijke agglomeraties. Hiermee kunnen tot vier personen veilig, snel, met lage exploitatiekosten en zonder lokale emissie met snelheden tot maximaal 120 km/u boven overvolle megasteden getransporteerd worden. Beoogde doelen zijn vliegvelden en stations of daken van hoge flatgebouwen. In het begin zal er met een piloot aan boord worden gevlogen, maar gepland is ook een autonoom vliegende CityAirbus.

Anton: De innovatieve configuratie met vier ommantelde propelleraandrijvingen draagt aanzienlijk tot de veiligheid van het systeem bij en zorgt voor een lage geluidemissie. Het idee, het verkeer naar de ‘derde dimensie’ – dus naar de lucht – te brengen, kan er in elk geval van profiteren dat elektrische motoren aanzienlijk stiller zijn dan conventionele motoren en over het algemeen lokaal veel minder uitstoot produceren. Daarnaast worden bij deze toepassing nog meer voordelen van elektromobiliteit benut. De CityAirbus zal namelijk verticaal moeten kunnen starten en landen en in alle richtingen moeten kunnen manoeuvreren; hij heeft namelijk geen vleugels waarmee hij kan glijden. Dit houdt dus in dat de opstuwing uitsluitend door het aandrijfsysteem moet worden gegenereerd. Hiervoor zijn elektrische motoren met een hoog koppel de ideale oplossing.

Wanneer kan er mee gevlogen worden? En wat zijn de volgende stappen op weg naar de eerste vlucht?

Bebesel: Ons plan is om het aandrijfsysteem medio dit jaar fysiek in de demonstrator te integreren. De eerste onderdelen van de CityAirbus zijn al geproduceerd en worden momenteel geassembleerd. Voor een productie in serie willen we de configuratie verder optimaliseren en afstemmen op de eisen die aan een toepassing in steden worden gesteld; ook willen we de winstgevendheid voor een eventuele business-toepassing verhogen. Een commercieel product kan in principe al tot 2025 technisch realiseerbaar zijn, dit hangt echter ook af van de verdere publieke acceptatie, de infrastructuur en de regelgeving omtrent dergelijk stedelijk vliegverkeer.

Anton: Met ons werk aan dit project tonen wij aan dat een dergelijk project, namelijk de uitbreiding van stedelijke mobiliteit met elektrisch luchtverkeer, technisch haalbaar is. Wij hopen dat de tests met ons vliegende prototype bijdragen tot een certificering van het type en dat ook bij het grotere publiek enthousiasme voor dit concept wordt gewekt.

Vertaling van een artikel geschreven door Julia Hetz.

Reacties zijn uitgeschakeld voor dit artikel