VTOL Aura Ranger slibuje dolet až 18000 km

Mnozí věří v budoucnost dopravy díky létajícím "autům", případně malým letounům schopných vertikálního startu a přistání (VTOL). Takové řešení přináší spoustu kontroverzí a vedle obrovského počtu problémů i možné výhody. Největším problémem bude jednoznačně zajistit co nejlepší bezpečnost a záložní systémy pro případ, kdy dojde k poruše (větší počet rotorů může pomoci při poruše jednoho z nich, je tu otázka, jak vyřešit situace při nedostatku nabití nebo pohonných hmot, nedejbože při nehodách). Na druhou stranu provoz ve vzduchu má v dnešních přeplněných oblastech jednu velkou výhodu. Problematiku pohybu po silnicích přenáší z 2D prostoru do 3D, tedy i případně větší množství "silnic" nad sebou. Střechy budov se pak mohou pro majitele nových budov na to připravených stát i prostředkem pro výdělek, nabídnou-li tuto plochu jako dostupný veřejný "heliport". Něco takového je ale hudbou vzdálené budoucnosti. Jeden z dalších projektů se jmenuje Aura Ranger, přičemž zde jde ale o hodně velký letoun typu VTOL schopný až mezikontinentálních letů.

 

 

Prozatím jde jen o koncept, tedy něco, co (pokud to vůbec někdy vznikne) vzletí do vzduchu až za mnoho a mnoho let. Myšlenka tohoto hybridního VTOLu je taková, že se přepíná mezi režimy vertikálního přistávání/startu a letem dopředu tak, aby se u každého eliminovaly neduhy, které způsobuje optimalizace na druhý případ (při startu vadí křídla, při rychlém letu dopředu zas vrtule). Když se pohybuje vertikálně, křídla jsou sklopená a Ranger má rozpětí 8 metrů. Pro let nahoru a dolů využívá 8 rotorů. Poté se mají křídla sklopit do vodorovné polohy (rozpětí vzroste na 23 metrů) a rotory se zatáhnou, aby nepřekážely aerodynamickému proudění. V tu dobu totiž pohon převezmou na starosti proudové motory.

 

 

Nejde tak o letoun na elektřinu. Plná nádrž by měla zajistit dolet až 18 tisíc km a 22 hodin letu bez přistání. Palivo by mělo být vyráběno obnovitelnou cestou (půjde tedy o syntetické palivo). Max. rychlost letu je 0,66 Machu (820 km/h) a letová výška činí cca 3000 metrů, maximálně může do 4500 metrů. Pojme 5 pasažérů a bude tak sloužit spíše jako náhrada klasických malých tryskáčů velmi bohatých lidí. Pokud by se něco pokazilo, dokáže přistát jako kluzák.

 

Meanwhile in Part 103 land: a group is using COTS hardware to try and fly people. Watch this until the end. #Drones #Safety #AAM #aviation #accident pic.twitter.com/fvrwgTEzY8

— JZ @aloftai (@joshuaziering) July 20, 2022

 

Připomeňme, že Aura už zkoušela eVTOL Guardian G1, jehož první testy nedopadly zrovna dobře. Při jednom z nich totiž začal letoun hořet. Naštěstí se jen zkoušely schopnosti vznést se mírně do výšky a letoun byl přivázán k zemi. Pro mnohé bude možná překvapivé, že nezačal hořet od baterky, ale od elektrického kontroléru rychlosti (ESC). Tento systém při vysokém zatížení explodoval a Sam Thompson, CEO a CTO společnosti, si z toho naštěstí odnesl jen mírná zranění. Analýza ukázala, že problém je v tranzistorech FET, které nezvládají dlouhodobé nasazení a dle Thompsona jsou tikající časovanou bombou. Říká, že dokud nebudou existovat FETy certifikované pro letecký provoz (a takové dle jeho názoru jen tak nebudou, pokud vůbec), nikdo by se neměl pokoušet s jejich pomocí vznášet lidi do vzduchu. Jedním z řešení by mohly být tranzistory IGBT, které společnost nyní testuje.

 

 

Aura zároveň má v nabídce i baterie, resp. ultrakondenzátory (Powercell 100kF 25V Graphene Ultracapacitor Bank). Jejich Powercell nemá žádný kobalt a obsahovat má především grafen a hliník. Nabíjet se má za 10 minut, má být také bezpečný bez rizika požáru a mít výrazně vyšší životnost než lithiové baterie. Hovoří se až o 250 tisících cyklech proti 1000 cyklům u baterie. Zde se firma snaží upozornit na to, že navzdory 10násobné ceně budou ve výsledku výrazně levnější, ale pochopitelně se tu trochu čaruje s čísly. Při 25 tisících cyklech bude podle firmy potřeba vyměnit lithiový článek 25krát, takže takové řešení bude 2,5krát dražší. Po 250 tisících cyklech to pak bude už 250 výměn lithiového akumulátoru, zatímco jen jediná výměna ultrakondenzátoru. To by znamenalo 25násobek ceny pro výměnu, ale pochopitelně to bude o něco méně, když se započítá i cena toho prvního (pohybovat se to tedy bude mezi 12,5 až 25násobkem). Zásadní otázkou tu je, zda je nějaké nasazení, kde dojde k tak obřímu počtu cyklů, a zda je to také i významný praktický (a ne jen teoretický) rozdíl.

 

 

600Wh řešení vás vyjde na 2599 USD (tedy 4330 USD na kWh, což je více než prezentovaný 10násobek). Objem této baterie činí 7,44 litru, takže se dostáváme na hustotu 80,6 Wh/l (zde pozor, toto se týká celého akumulátoru včetně balení, energetická hustota samotného kondenzátoru tak musí být lepší). Méně toho víme u hmotnosti. Tam totiž výrobce uvádí hmotnost 10 kg pro celé řešení, tedy akumulátor včetně kabelu a pouzdra pro přenášení. Víme tedy, že to celé má 60 Wh/kg. Samotný akumulátor (bez pouzdra) tak musí mít zákonitě větší hustotu a na úrovni akumulátoru bez obalu (tedy jen samotného kondenzátoru) to musí být ještě více. I tak budou patrně obě hodnoty dost pod čísly, které najdeme např. u lithiových akumulátorů, a to včetně LFP.

 

Zdroj: aura.aero, interestingengineering.com