Miał być samolotem przy szłości. Airbus A380, który wszedł na rynek w 2005 r., mógł zabrać na pokład na wet 800 pasażerów i przelecieć ponad 14 tys. km. Jednak niedawno firma Airbus poinformowała o zakończeniu produkcji tego giganta. Wyparły go z rynku mniejsze i bardziej oszczędne maszyny średniego zasięgu takie jak Airbus A321neo czy Boeing 737 Max. To one dziś dominują w powietrzu, ale czy tak będzie w przyszłości?
Tego nie wie nikt. Linie lotnicze czekają na propozycje producentów, ci zaś skupiają się na śledzeniu nowych trendów. Jedno jest pewne – transport lotniczy czekają głębokie zmiany.
Dlaczego? Główne przyczyny są dwie. Z jednej strony latanie nigdy wcześniej nie było tak popularne. W chwili gdy czytacie ten artykuł, na pokładach samolotów znajduje się łącznie ponad pół miliona ludzi. Co roku przewożą one w sumie 4 mld pasażerów, a liczba ta rośnie o 5 proc. rocznie. Nic dziwnego, bo bilety lotnicze są dziś blisko o połowę tańsze niż 20 lat temu. Z drugiej strony samolot to najmniej ekologiczny środek transportu, emitujący ogromne ilości dwutlenku węgla na jednego pasażera. Lot z Warszawy do Nowego Jorku w jedną stronę to pół tony CO2. Do Sydney – ponad tona. Innymi słowy, lecąc do Australii, wytwarzamy tyle dwutlenku węgla, ile powinien wynosić nasz całkowity roczny limit. Lotnictwo powoduje też zanieczyszczenia powietrza i zużywa mnóstwo kerozyny, produkowanej z ropy naftowej.
PROŚCIEJ I OSZCZĘDNIEJ
Sposobów na wyjście z tego kryzysu jest kilka. Najprostsze z nich nie wymagają innowacji technicznych, a jedynie organizacyjnych. Samoloty do dziś latają korytarzami powietrznymi, które wytyczono dawno temu, gdy każda maszyna musiała być w zasięgu stacji radarowych. To powoduje jednak, że nadkładają drogi i zużywają więcej paliwa.
Jednak dziś, w dobie łączności satelitarnej, samoloty mogą już latać bardziej swobodnie, co zwiększa także bezpieczeństwo. Takie rozwiązania wdraża m.in. organizacja Eurocontrol nadzorująca ruch lotniczy nad Starym Kontynentem. W ten sposób można zmniejszyć emisję CO2 o 150 tys. ton rocznie na terenie Europy. I choć wydaje się, że to sporo, mówimy zaledwie o ułamku procenta tego, co każdego roku dostaje się do atmosfery z winy samolotów.
Potrzebne są więc dalej idące zmiany. Producenci nieustannie pracują nad zwiększeniem wydajności silników lotniczych, która rośnie o 1 proc. rocznie. Materiały, z których wytwarzane są kadłuby, stają się coraz lżejsze.
Dłuższe skrzydła dają większą siłę nośną, co przekłada się na dalsze oszczędności. Czasami oczywiście powoduje to pewne komplikacje, tak jak w przypadku nowego Boeinga 777X. Ma on wejść do produkcji w tym roku, a jego skrzydła będą miały rozpiętość aż 71 m w czasie lotu. Na ziemi ich końcówki będą się zaginać ku górze, by samolot mógł się zmieścić na standardowych lotniskach.
LEPSZE PALIWA, ELEKTRYCZNE WSPOMAGANIE
Warto jednak pamiętać, że nowy samolot to dla linii lotniczej inwestycja na dziesięciolecia. W jaki sposób można sprawić, by dziś użytkowane maszyny stały się bardziej ekologiczne?
Odpowiedzią jest nowa generacja paliw, nad którą naukowcy i inżynierowie pracują od ponad dekady. Joris Melkert z Uniwersytetu Technologicznego Delft opracował metodę produkcji kerozyny nie z ropy naftowej, lecz z gazu ziemnego. Inne rozwiązania to biopaliwa. Dziś samoloty mogą latać na mieszankach zawierających do 50 proc. tych alternatywnych środków napędowych.
Jeszcze bardziej rewolucyjny pomysł zakłada, że paliwo lotnicze będziemy produkować bezpośrednio z dwutlenku węgla znajdującego się w atmosferze. Niestety, ta metoda jest nadal zbyt droga, by mogła wejść do masowego stosowania.
Samoloty przyszłości będą więc zapewne w coraz większym stopniu przestawiać się na napęd elektryczny. Na razie jest to trudne, ponieważ baterie gromadzące energię są tak duże i ciężkie, że nie nadają się do napędzania pojazdów większych niż niewielkie drony pasażerskie czy awionetki. Pojawiają się już jednak pomysły na samoloty o napędzie hybrydowym, takie jak E-Fan X, nad którym pracują wspólnie Airbus, Siemens i Rolls-Royce. Ma to być czterosilnikowa maszyna, w której jedną z turbin zamieniamy na silnik elektryczny. Ten pozornie prosty zabieg pozwala na spore oszczędności na paliwie i znacząco obniża poziom emitowanego hałasu.
Jeśli system się sprawdzi, możliwe będzie zastępowanie w ten sposób kolejnych silników spalinowych. Całkowicie elektryczne samoloty będą wymagały nie tylko lżejszych baterii, ale też takich, które potrafią szybko przesłać do silników dużo energii, co jest niezbędne podczas startu. Nad taką technologią pracuje m.in. zespół prof. Yet-Ming Chianga z laboratorium MIT Energy Initiative. Na wyniki jego badań czekają niecierpliwie firmy takie jak Avinor czy Easyjet, które za 10–20 lat chcą obsługiwać krótkie trasy wyłącznie elektrycznymi samolotami pasażerskimi.
POWRÓT NADDŹWIĘKOWCÓW?
Dalekosiężne plany projektantów to maszyny zupełnie inne niż te, które znamy. Dziś wszystkie samoloty wyglądają w zasadzie tak samo: sprawdzona forma cygara łączy w sobie bezpieczeństwo, oszczędność paliwa i możliwość operowania na większości lotnisk świata. Możliwe, że za jakiś czas doczekamy się jednak pasażerskich maszyn typu blended wing body. To tzw. samoloty bezkadłubowe, zwane też latającymi skrzydłami, na razie wykorzystywane tylko w wojsku (przykładem może być bombowiec strategiczny Northrop B-2 Spirit).
Inna nowatorska koncepcja to Clip-Air. Samolot staje się tutaj konstrukcją podobną do pociągu. „Lokomotywa” składa się ze skrzydeł, silników i kokpitu. Można do niej podczepić różne „wagony”, czyli moduły pasażerskie lub towarowe dostarczane na lotnisko np. drogą kolejową. Taka konstrukcja z podwieszonymi trzema kontenerami na trasie 4 tys. km zużywałaby mniej paliwa niż trzy niezależnie operujące samoloty.
Coraz częściej mówi się też o powrocie do pasażerskich lotów naddźwiękowych. Od czasów Concorde’a, wycofanego z użytku w 2003 r., inżynierowie pracują m.in. nad zredukowaniem hałasu związanego z przekraczaniem bariery dźwięku (to tzw. grom dźwiękowy powstający w wyniku zagęszczenia się powietrza na dziobie i kadłubie samolotu). NASA testuje cichy naddźwiękowy samolot z długim kadłubem o nazwie Quiet Spike, a firma Supersonis Aerospace International pracuje w tajemnicy nad maszyną SAI Quiet Supersonic Transport.
Możliwe, że jako pierwsza takie rozwiązania zaproponuje jednak amerykańska Boom Technology, wspierana m.in. przez Richarda Bransona i jego kosmiczną firmę Virgin Galactic. Od roku 2023 swoją służbę ma zacząć pierwszy naddźwiękowy samolot zabierający na pokład 45 pasażerów. Będzie latać dwukrotnie szybciej niż dzisiejsze maszyny, np. trasę Sydney – Los Angeles pokona nie w 15, a zaledwie w 7 godzin. Lot z Londynu do Nowego Jorku zająłby tylko nieco ponad trzy godziny i kosztowałby 2,5 tys. dolarów. Eksperci uważają, że to właśnie takie relatywnie niewielkie firmy – nie tylko z USA, ale też z Chin czy Rosji – doprowadzą do rewolucji na rynku lotniczym. Dodają jednak, że przyjdzie nam na to poczekać zapewne jeszcze ze 20 lat.
Łukasz Sołtysiak, 2019