Ondanks dat het ooit een verre droom leek te zijn, is elektrisch vervoer tegenwoordig grotendeels gemeengoed. De verkoop van Tesla-auto's overtreft al die van hun gasgestuurde concurrenten, elektrische boten varen over zee en zelfs elektrische bussen verdringen traditionele gasgestuurde massadoorvoer.
Hoewel het land en de zeeën al een instroom van elektrische alternatieven hebben gezien, zijn de luchten nog steeds grotendeels het domein van op fossiele brandstoffen gebaseerde vliegtuigen. Natuurlijk, er zijn een paar veelbelovende elektrische vliegtuigen die maidenvluchten uitvoeren, hoewel ze nog steeds slechts een druppel in de emmer zijn. Maar met het werk dat NASA uitvoert op hun elektrische X-57-vliegtuig, is dat misschien niet veel langer het geval. Elektrische vlucht voor de massa zou om de hoek kunnen zijn.
NASA werkt nu al meer dan 3 jaar aan hun elektrische vliegtuigproject en heeft mijlpalen categorisch afgevinkt bij het naderen van zijn eerste elektrische vlucht.
Het concept voor de X-57 maakt gebruik van twee grote elektromotoren, één op beide vleugeltips, voor de hoofdaandrijving van het vliegtuig. Tijdens het opstijgen en landen wanneer een verhoogde lift nodig is om een stabiele vlucht te handhaven bij lagere luchtsnelheden, zal de X-57 een concept gebruiken dat bekend staat als "gedistribueerde elektrische voortstuwing".
Gedistribueerde elektrische aandrijving vertrouwt op 12 kleine elektromotoren verspreid over de voorrand van de vleugels. De motoren persen lucht rechtstreeks over de vleugeloppervlakken, waardoor de lift toeneemt. Het concept is ontworpen om de efficiëntie van het vliegtuig aanzienlijk te verhogen door de benodigde energie te verminderen om voldoende lift en stuwkracht te genereren.
NASA bevestigde de effectiviteit van hun gedistribueerde elektrische voortstuwingsontwerp met de eerste versie van hun X-57 mockup, Mod I, die eigenlijk slechts een testvleugel was die op een semi-vrachtwagen was gemonteerd.
Nadat hij had bewezen dat het concept werkt, ging NASA door met het testen van batterijen voor de X-57. Hun eerste uitstapje gebruikte standaard Li-ion-batterijpakketten en eindigde slecht toen de batterijen tijdens een thermische runaway-test in december 2016 een kritieke storing leden.
Na deze tegenslag besloot NASA om aangepaste batterijen te maken voor de X-57, in samenwerking met het bedrijf Electric Power Systems. Deze batterijen zijn afgelopen december met succes geslaagd voor hun thermische weglooptests en zijn bestemd om in de toekomst te worden getest in NASA's volgende X-57 testbed, Mod II.
Volgens Popular Mechanics bevestigde de technische leiding van het X-57-project Nick Borer:
“De vliegaccu's zijn getest en geleverd aan Scaled voor integratie en de acceptatietests op de vliegmotoren zijn aan de gang. Zoals elk vluchtprogramma met hardware in zijn soort, hebben we wat vertraging opgelopen. Op dit moment lijkt het erop dat Mod II pas in 2019 zal vliegen. We werken waar we kunnen om wat tijd terug te slaan.”
Mod II heeft nog geen gedistribueerd elektrisch aandrijfsysteem. Het zal eerder een omgebouwde Tecnam P2006T zijn waarvan de gasmotoren worden vervangen door de belangrijkste dubbele elektromotoren van de X-57 en de batterijen van Electric Power Systems.
Na het succesvol testen van de Mod II, zal de volgende stap zijn om de geplande dunnere composietvleugels van de X-57 te installeren om Mod III te maken en te testen.
Ten slotte zal Mod IV het gedistribueerde elektrische aandrijfsysteem testen dat uniek is voor de X-57.
Electrek's Take
Het werk dat NASA doet aan de X-57 zal waarschijnlijk een grote impact hebben op de luchtvaartindustrie.
Op dit moment is het moeilijkste deel van het maken van effectieve elektrische vliegtuigen voldoende zware batterijen erin te proppen terwijl ze nog steeds luchtwaardig blijven.
In tegenstelling tot elektrische auto's, die gewoon een beetje minder efficiënt worden bij het dragen van een zware batterij, is het minimaliseren van overgewicht in een vliegtuig van cruciaal belang.
NASA beweert dat hun gedistribueerde elektrische voortstuwing de energiebehoefte van het vliegtuig met wel vijf keer kan verminderen. Dit vertaalt zich in minder batterijen, lichtere vliegtuigen en langere vluchttijden / reeksen - alle dingen die de elektrische luchtvaartindustrie momenteel op dit moment erg mist.