Elektriniai lėktuvai Europoje: startas iki 2030-ųjų

Pirmieji reguliarūs keleiviniai skrydžiai Europoje, vykdomi vien baterijomis varomais lėktuvais, gali prasidėti dar iki šio dešimtmečio pabaigos. Tai skamba kaip didelis lūžis visoje transporto elektrifikacijoje, tačiau realybė bus gerokai santūresnė nei vizija apie tylius elektrinius lainerius, pakeičiančius dabartinius reaktyvinius orlaivius didžiuosiuose oro uostuose.

Vokietijos bendrovė „VÆRIDION“ siekia, kad jos kuriamas 9 keleivių elektrinis orlaivis „Microliner“ pirmą kartą pakiltų 2027 metais, o komercinius skrydžius pradėtų 2030-aisiais. Vis dėlto ši data kol kas yra gamintojo tikslas, o ne patvirtintas keleivinių reisų startas. Aviacijoje naujų technologijų kelias iki reguliarios eksploatacijos yra ilgas: reikia prototipų, bandymų programos, saugos įrodymų, tiekimo grandinių stabilumo, finansavimo ir sertifikavimo.

Todėl elektriniai keleiviniai lėktuvai Europoje greičiausiai debiutuos ne kaip tiesioginiai „Airbus A320“ ar „Boeing 737“ pakaitalai. Pirmieji modeliai bus maži, skirti trumpiems regioniniams maršrutams, užsakomiesiems skrydžiams, nedidelių krovinių gabenimui ir susisiekimui su vietovėmis, kurias sunku patogiai pasiekti sausuma ar vandeniu.

Tokia pradžia labiau primins naujo, nišinio transporto tinklo kūrimą tarp regioninių aerodromų, mažesnių miestų, salų ir atokesnių teritorijų. Tik tuomet, jeigu pirmosios kartos elektriniai lėktuvai pasiteisins praktiškai, bus galima kalbėti apie didesnius keleivinius orlaivius ir platesnį jų vaidmenį Europos susisiekime.

Trumpi maršrutai iki 500 kilometrų – pirmoji reali niša

Dabartiniai Europos elektrinių orlaivių projektai daugiausia taikosi į 400–500 kilometrų atstumus. Tokia riba nėra atsitiktinė: ji atitinka šiandieninių baterijų galimybes, komerciniams skrydžiams būtiną energijos rezervą ir poreikį greitai įkrauti lėktuvą tarp reisų.

Į šią kategoriją patenka tokie Europos maršrutai kaip Londonas–Dublinas, Atėnai–Santorinis, Barselona–Ibisa, Nica–Korsika ar Roma–Sardinija. Tai nėra ilgi skrydžiai, tačiau kai kuriais atvejais jie aptarnauja vietoves, kuriose geležinkelis ar kelias nėra patogi alternatyva. Salų, kalnuotų regionų ir vandens atskirtų teritorijų susisiekimas išlieka viena sričių, kurioje mažas elektrinis lėktuvas gali turėti praktinės prasmės.

Dalis trumpųjų skrydžių tarp žemyninių miestų Europoje jau dabar vertinami per geležinkelio prizmę. Prancūzijoje vidaus skrydžiai ribojami, jeigu tą patį maršrutą tam tikromis sąlygomis galima įveikti traukiniu per mažiau nei 2,5 valandos. Tačiau tokia logika ne visur pritaikoma: kai regioną nuo pagrindinių centrų skiria jūra, kalnai ar silpna sausumos infrastruktūra, aviacija gali likti būtina susisiekimo dalimi.

Elektriniai orlaiviai galėtų būti aktualūs ir vadinamuosiuose viešųjų paslaugų įsipareigojimo maršrutuose, kuriuos valstybės remia siekdamos užtikrinti atokių regionų pasiekiamumą. Organizacijos „Transport & Environment“ duomenimis, 2023 metų kovą 77 proc. tokių maršrutų Europos Sąjungoje buvo trumpesni nei 500 kilometrų, o maždaug ketvirtadalyje jų vidutinis keleivių skaičius nesiekė 20.

Teoriškai į pirmosios kartos elektrinių lėktuvų veikimo zoną patektų ir kai kurios Baltijos regiono jungtys, pavyzdžiui, Vilnius–Ryga, Vilnius–Varšuva ar Talinas–Helsinkis. Tai nereiškia, kad šiems maršrutams jau planuojami elektriniai reisai, tačiau patys atstumai rodo, kokio tipo jungtys pirmiausia gali būti svarstomos vystant elektrinę regioninę aviaciją.

„VÆRIDION Microliner“: 9 keleiviai ir iki 400 kilometrų

Miunchene įsikūrusi „VÆRIDION“ šiuo metu kuria visiškai elektrinį orlaivį „Microliner“. Jis projektuojamas 9 keleiviams ir 2 pilotams. Gamintojo teigimu, su komerciniams skrydžiams būtinu rezervu lėktuvas turėtų įveikti iki 400 kilometrų, o standartinis baterijų įkrovimas turėtų trukti trumpiau nei 40 minučių.

„Microliner“ konstrukcijoje numatytos į sparnus integruotos modulinės baterijos. Orlaivis taip pat turėtų naudoti neįprastą kelių elektrinių variklių sistemą, kuri suktų vieną oro sraigtą. Ilgas, sklandytuvą primenantis sparnas turėtų padėti mažinti energijos sąnaudas ir bent iš dalies kompensuoti didelį baterijų svorį.

2026 metų liepą „VÆRIDION“ paskelbė baigusi antrąją išankstinio sertifikavimo sutartį su Europos Sąjungos aviacijos saugos agentūra. Šiame etape buvo nagrinėjama, kaip turėtų būti sertifikuojamos aukštos įtampos energijos kaupimo, elektros laidų ir energijos paskirstymo sistemos. Elektriniam orlaiviui tai yra itin svarbios sritys, nes aviacinėje technikoje nauja energijos architektūra turi būti patikrinta pagal griežtus saugos kriterijus.

Vis dėlto išankstinis sertifikavimo etapas dar nėra leidimas skraidinti keleivius. Bendrovei reikės pagaminti bandomuosius orlaivius, atlikti skrydžių programą ir įrodyti, kad visos sistemos saugiai veikia įvairiomis sąlygomis. „VÆRIDION“ skelbia turinti daugiau kaip 100 ketinimų įsigyti keleivines ir krovinines „Microliner“ versijas, tačiau ketinimų laiškai dar nėra galutinės, finansiškai įpareigojančios pirkimo sutartys.

Hibridiniai regioniniai lėktuvai gali startuoti tuo pačiu metu

Visiškai baterijomis varomi lėktuvai nėra vienintelė kryptis. Prancūzijos bendrovė „AURA AERO“ kuria 19 vietų regioninį orlaivį ERA, kuriame numatyti 8 elektriniai varikliai ir 2 turbogeneratoriai. Pastarieji galėtų gaminti elektrą skrydžio metu, todėl ERA būtų hibridinis, o ne visiškai elektrinis lėktuvas.

Gamintojas nurodo, kad ERA galėtų nuskristi iki 1 500 kilometrų, pakilti nuo maždaug 800 metrų ilgio tako ir, palyginti su įprastais tos pačios klasės lėktuvais, sumažinti anglies dioksido emisijas iki 80 proc. Vis dėlto šie rodikliai kol kas yra projektiniai vertinimai. Juos dar turės patvirtinti prototipų bandymai, sertifikavimo procesas ir kasdienė eksploatacija.

Pirmojo ERA prototipo bandymai planuojami 2026 metų pabaigoje, pirmasis skrydis – 2027 metais, o komercinė eksploatacija numatoma iki 2030 metų. Bendrovės pateikiamoje informacijoje nurodoma, kad sertifikavimo procesas jau pradėtas.

Hibridinė schema turi aiškų pranašumą – ji leidžia siekti gerokai didesnio nuotolio nei vien baterijomis varomas orlaivis. Tačiau tokiame lėktuve skrydžio metu vis tiek naudojamas kuras, todėl jo negalima laikyti visiškai netaršiu. Greičiau tai gali būti tarpinis sprendimas laikotarpiui, kai baterijos dar yra per sunkios didesniems keleiviniams lėktuvams.

Didesnis šuolis – 90 vietų elektrinio lėktuvo projektas

Nyderlandų bendrovė „Elysian Aircraft“ kartu su KLM ir „Transavia“ vysto gerokai ambicingesnį elektrinio keleivinio lėktuvo E9X projektą. Planuojama, kad šis orlaivis galėtų vežti nuo 88 iki 100 keleivių ir vienu įkrovimu nuskristi apie 750 kilometrų, o vėlesnėje raidos stadijoje nuotolis būtų padidintas iki 1 000 kilometrų.

Tokios talpos lėktuvas jau reikštų visai kitą elektrinės aviacijos mastą. Jis galėtų aptarnauti ne tik retas regionines jungtis, bet ir dalį populiaresnių Europos maršrutų. KLM ir „Transavia“ specialistai kartu su konstruktoriais vertina ne tik patį orlaivį, bet ir techninės priežiūros, oro uostų infrastruktūros, keleivių aptarnavimo bei skrydžių tvarkaraščių klausimus.

Tačiau E9X komercinė eksploatacija numatoma tik kitame dešimtmetyje. Bendrovės teiginiai apie galimybę elektrifikuoti beveik pusę reguliariųjų pasaulio skrydžių remiasi jos pačios ir partnerių tyrimais, todėl kol kas neturėtų būti laikomi nepriklausomai patvirtinta rinkos prognoze.

Perėjimas nuo 9 keleivių orlaivio prie maždaug 90 vietų lėktuvo yra milžiniškas technologinis žingsnis. Didesniam orlaiviui reikia ne tik daugiau baterijų, bet ir tvirtesnės konstrukcijos, didesnių energijos rezervų, galingesnio įkrovimo, sudėtingesnio aušinimo ir naujų avarinės saugos sprendimų.

Baterijų masė išlieka svarbiausia kliūtimi

Pagrindinis elektrinės aviacijos iššūkis vis dar yra energijos tankis. Aviacinis žibalas sukaupia gerokai daugiau energijos nei dabartinės baterijos. Be to, degalai skrydžio metu sudega ir lėktuvas lengvėja, o išsikrovusi baterija sveria tiek pat, kiek ir visiškai įkrauta. Aviacijoje tai itin svarbu, nes pakilimo metu orlaiviui reikia didžiausios galios.

Komercinis lėktuvas negali būti projektuojamas taip, kad maršrutą baigtų visiškai išnaudojęs energijos atsargas. Jis privalo turėti rezervą laukimui ore, maršruto pakeitimui, nepalankiam vėjui ir skrydžiui į atsarginį oro uostą. Todėl teorinis baterijų suteikiamas nuotolis visada bus didesnis nei realiai leidžiamas komercinio reiso atstumas.

Pažanga jau pasiekta kuriant lengvesnius elektrinius variklius, aukštos įtampos sistemas, efektyvesnius sparnus ir geriau į orlaivio konstrukciją integruotas baterijas. Vis dėlto net ir optimizuotas elektrinis lėktuvas artimiausiu metu negalės prilygti reaktyviniam orlaiviui pagal keleivių skaičių ir skrydžio nuotolį.

Dėl šios priežasties pirmoji elektrinės aviacijos rinka bus gana aiškiai apibrėžta: trumpi skrydžiai, nedidelis keleivių srautas, sudėtingas arba brangus susisiekimas sausuma ir galimybė dažnai įkrauti orlaivį. Elektrinis transatlantinis reisas tebėra ne artimiausios ateities planas, o vizija, kuri atsiremia į dabartines baterijų fizikos ribas.

Mažesnės energijos sąnaudos dar negarantuoja pigių bilietų

Elektriniai varikliai turi mažiau judančių dalių nei turbinos ar stūmokliniai aviaciniai varikliai. Jie gali būti paprasčiau prižiūrimi, efektyviau naudoti energiją ir skleisti mažiau triukšmo. Teoriškai tai leidžia sumažinti tiesiogines orlaivio eksploatacijos sąnaudas.

„VÆRIDION“ skaičiuoja, kad skrydžio kaina galėtų būti mažesnė nei 0,50 euro už vieną keleivio kilometrą. Bendrovė tokį lygį lygina su pirmosios klasės kelione traukiniu, tačiau galutinė bilieto kaina priklausys ne vien nuo elektros sąnaudų.

Didelę išlaidų dalį sudarys lėktuvo įsigijimas arba nuoma, baterijų nusidėvėjimas, draudimas, pilotų atlyginimai, techninė priežiūra, oro uostų rinkliavos ir keleivių aptarnavimas. Devynvietis orlaivis šias sąnaudas turės paskirstyti gerokai mažesniam keleivių skaičiui nei 70 ar 180 vietų lėktuvas.

Todėl elektriniai skrydžiai gali būti ekonomiškai patrauklūs ne pačiuose judriausiuose maršrutuose, o ten, kur dabar naudojami maži ir palyginti brangūs turbosraigtiniai lėktuvai arba reguliaraus susisiekimo apskritai nėra. Pirmųjų bilietų kaina priklausys nuo konkretaus maršruto, galimos paramos sistemos ir orlaivio užpildymo, o ne vien nuo elektros kainos.

Oro uostams reikės ne tik tako, bet ir įkrovimo galios

Elektrinės aviacijos plėtrai neužteks vien naujų lėktuvų. Regioniniuose oro uostuose turės atsirasti didelės galios elektros jungtys, įkrovimo įranga, energijos kaupimo sistemos ir baterijų techninės priežiūros infrastruktūra. Jeigu vienu metu bus kraunami keli orlaiviai, apkrova vietiniam elektros tinklui gali tapti reikšminga.

„Microliner“ didžiausia numatoma įkrovimo galia siekia iki 800 kilovatų. Regioniniam aerodromui tai gali būti rimtas techninis iššūkis, ypač jeigu jo elektros infrastruktūra buvo projektuota tik terminalui, apšvietimui ir nedidelėms antžeminėms sistemoms.

Reguliuotojai taip pat turės apibrėžti baterijų apsaugos nuo perkaitimo, aukštos įtampos laidų, gaisro gesinimo, avarinio nusileidimo ir energijos rezervo reikalavimus. Aviacijoje neužtenka parodyti, kad technologija veikia idealiomis sąlygomis. Būtina įrodyti, kad ji saugiai veiks esant gedimui, smūgiui, šalčiui, karščiui ir tūkstančiams įkrovimo ciklų.

Todėl 2030 metų terminas priklausys ne tik nuo to, ar prototipai pakils į orą. Svarbiausia bus, ar gamintojai sugebės nuosekliai įrodyti patikimumą, pradėti serijinę gamybą, o oro uostai ir operatoriai bus pasirengę priimti naujos rūšies orlaivius.

Švaresnis skrydis priklausys nuo elektros kilmės

Visiškai elektrinis lėktuvas skrydžio metu neišmeta anglies dioksido, azoto oksidų ar kietųjų dalelių. Jis taip pat neturėtų sudaryti įprastų reaktyvinių lėktuvų kondensacinių pėdsakų ir turėtų kelti mažiau triukšmo aplink oro uostus. Tai svarbūs elektrinės aviacijos pranašumai.

Tačiau visas poveikis klimatui nebus lygus nuliui. Reikia vertinti elektros gamybą, baterijoms reikalingų žaliavų gavybą, elementų gamybą, jų keitimą ir perdirbimą. Jeigu baterijos kraunamos elektra, pagaminta iš iškastinio kuro, bendras aplinkosauginis pranašumas sumažėja.

Elektrinių lėktuvų nauda priklausys ir nuo to, kokį transportą jie pakeis. Jeigu elektrinis reisas pakeis iškastiniu kuru varomą lėktuvą maršrute, kurio neįmanoma patogiai įveikti traukiniu ar keltu, poveikis gali būti reikšmingas. Jeigu naujas skrydis tik paskatins papildomas keliones arba dubliuos greitą geležinkelį, bendras transporto sistemos energijos poreikis gali augti.

Europos Sąjunga jau leidžia Inovacijų fondo lėšomis remti aviacijos elektrifikavimą, tačiau elektriniai lėktuvai bus tik viena platesnės aviacijos pertvarkos dalis. Greta jų svarbūs išliks efektyvesni orlaiviai, tvaresni degalai, geležinkelių plėtra ir skrydžių paklausos valdymas.

Pirmasis 9 vietų elektrinis keleivinis reisas Europoje iš tiesų gali įvykti iki 2030 metų. Tačiau artimiausiais metais tai bus nišinis sprendimas trumpiems regioniniams maršrutams, o didžiąją Europos keleivių dalį dar ilgai skraidins įprasti reaktyviniai lėktuvai, naudojantys skystą kurą.