
Nước Anh đang phát triển một chiếc máy bay điện Electric NXT, vì pin nặng 300 kg nên nó có thể lập kỷ lục thế giới khi bay với tốc độ 480 km/h. Electric NXT (E-NXT) là một loại máy bay điện chỉ có duy nhất một chỗ ngồi do Electroflight và Rolls-Royce hợp tác phát triển. Hệ thông pin của máy bay điện Electric NXT có 64.000 viên và mỗi viên pin chỉ lớn hơn một chút so với pin AA thông thường. Tuy nhiên, sản xuất máy bay điện phải đối mặt với những thách thức lớn hơn so với sản xuất xe điện.
Mục lục
Mục tiêu đạt tốc độ kỷ lục
E-NXT được kỳ vọng có thể đạt tới tốc độ hơn 480 km/giờ. Phá kỷ lục hiện tại là 342 km/giờ. Dự án được Rolls-Royce đặt tên là “Accel”. Đây là một phần của nỗ lực phát triển công nghệ bay sử dụng điện nhằm giảm tác động xấu đối với môi trường. Rolls-Royce đã hợp tác với Electroflight phát triển E-NXT trong 3 năm qua. Đổ vào dự án số tiền 6 triệu bảng Anh (8,3 triệu USD). Một số kỹ sư của Electrofligh từng góp mặt trong lĩnh vực xe đua. Trong khi Giám đốc điều hành Stjohn Youngman khởi nghiệp từ ngành công nghiệp xe thể thao.
Đầu tiên, máy bay cần mang cả bộ pin lên không trung và duy trì trong thời gian dài. Hệ thống pin dành cho E-NXT nặng 300 kg. Nặng gần gấp đôi trọng lượng động cơ của chiếc máy bay. Vì vậy, phần lớn công việc của Electroflight là phát triển hệ thống pin. Do đó nên cân nhắc sự đánh đổi giữa trọng lượng và công suất.
Mục tiêu đạt tốc độ kỷ lục sẽ đặt hệ thống pin dưới áp lực lớn. Trong khi nhiều xe thể thao có thể đạt công suất hơn 500 mã lực, những phương tiện đó chỉ cần công suất như vậy trong thời gian ngắn. Máy bay của Electroflight sẽ cần duy trì gần như tất cả công suất trong chuyến bay lập kỷ lục kéo dài khoảng 8 phút. Ngay cả ở tốc độ hành trình, bộ pin cần hoạt động ở 60% công suất tối đa.
Hệ thống pin của máy bay điện E-NXT
Để giảm trọng lượng, các kỹ sư sẽ đặt toàn bộ hệ thống pin trong lớp vỏ bằng sợi carbon cứng. Lớp vỏ này cứng đến mức motor do đối tác Yasa ở Oxford cung cấp được lắp cố định vào đó. Bên trong lớp vỏ là 3 bộ pin riêng biệt. Nhờ đó máy bay vẫn có năng lượng nếu một hoặc hai bộ pin còn lại bị hỏng.
Hệ thống pin dành cho E-NXT nặng 300 kg – gần bằng một nửa toàn bộ trọng lượng của máy bay. “Không có bữa trưa miễn phí trong kỹ thuật. Bạn không thể đánh lừa vật lý” – ông Youngman bông đùa. Nhiều chiếc xe thể thao có thể đạt công suất hơn 500 mã lực nhưng chúng chỉ cần sử dụng sức mạnh đó cho các lần “bứt tốc”. Còn máy bay của Electroflight cần duy trì công suất cho toàn bộ quá trình phá kỷ lục – khoảng 8 phút. Ngay cả khi đang bay, pin sẽ chỉ hoạt động ở mức 60% dung lượng tối đa. Động cơ, do đối tác Yasa (trụ sở tại TP Oxford – Anh) cung cấp, được cố định trực tiếp vào vỏ pin do sức mạnh khủng khiếp mà nó tạo ra.
Công ty tiên phong trong thị trường pin dành cho máy bay
Ba bộ pin có tổng cộng 6.400 viên pin. Mỗi viên pin chỉ lớn hơn một chút so với pin AA dùng trong gia đình. Dùng loại pin cùng loại với pin dùng cho ôtô điện ngày nay. Toàn bộ hệ thống pin được làm mát bởi hệ thống đường ống phức tạp dẫn hỗn hợp nước và glycol quanh pin để hạ nhiệt độ.
Dù trọng tâm là lập kỷ lục, Electroflight hy vọng kỹ thuật mà họ tích lũy được sẽ biến họ thành công ty tiên phong trong thị trường pin dành cho máy bay. Ở thời kỳ đầu của máy bay điện, bộ pin sẽ cần thay thế thường xuyên. Có thể để sạc lại hoặc khi thiết bị trở nên cũ kỹ và kém hiệu quả. Vì vậy chi phí trở thành yếu tố lớn. Electroflight lên kế hoạch giải quyết vấn đề này thông qua hạ thấp giá cả bằng cách thành lập cơ sở sản xuất hàng loạt.
Thử thách khó khăn
Electroflight cũng có nhiều sáng kiến khác. Bao gồm chuyển từ pin hình trụ thành pin dạng túi với thành phần hóa chất tiên tiến hơn; làm tăng mật độ năng lượng đồng thời duy trì công suất cao. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ; điện khí hóa là một công nghệ hoàn toàn mới và khó phát triển từ nền tảng truyền thống.
Tuy nhiên, nếu mọi người nhìn vào nước Anh và khả năng kỹ thuật của chúng tôi; chúng tôi là các nhà lãnh đạo thế giới về máy tự động thích hợp. Đặc biệt là điện khí hóa phương tiện dùng trong các môn thể thao tốc độ. Chẳng hạn giải đua ô tô điện Công thức E. Song việc chế tạo máy bay chạy bằng pin là thử thách. Thậm chí còn lớn hơn so với việc chế tạo ô tô chạy bằng pin. Để bắt đầu, một chiếc máy bay phải kéo pin lên trời và giữ chúng ở đó một cách lý tưởng.