Cuộc cách mạng hàng không: Máy bay điện đã sẵn sàng cất cánh trên bầu trời hay chưa?

[vuitoichat]

Theo như có một công cuộc tìm kiếm một chiếc máy bay dùng pin bền vững đã có những tiến bộ, nhưng các mẫu máy bay điện hiện tại vẫn còn lâu mới có khả năng xử lý các hoạt động bay hàng ngày. Không giống như trong ngành công nghiệp xe hơi, vẫn chưa thể cung cấp năng lượng xanh cho máy bay để đạt được mục tiêu đầy tham vọng của ngành hàng không là bay thân thiện với môi trường hơn.

Máy bay chở khách chạy bằng điện có thể là cuộc cách mạng lớn nhất trong ngành hàng không kể từ khi phát minh ra động cơ phản lực, nhưng vẫn còn nhiều trở ngại trước khi nó có thể chính thức cất cánh trên bầu trời.

Theo kênh DW (Đức), những gì mà Concorde đạt được trong số các loại máy bay ngốn nhiên liệu, cụ thể là trở thành chiếc máy bay đẹp nhất mọi thời đại, có thể được sao chép bởi chiếc máy bay điện có tên Alice trong thời đại máy bay dùng pin. Chiếc máy bay chở khách chạy điện này đã hoàn thành chuyến bay đầu tiên vào ngày 27/9/2022 tại sân bay Moses Lake ở bang Washington của Mỹ.

Tính đến nay, Alice là máy bay chở khách dùng pin duy nhất được phát triển từ đầu. Nó được tạo ra bởi Eviation - một công ty được thành lập ở Israel và hiện có trụ sở tại vùng tây bắc Thái Bình Dương của Mỹ.

Máy bay 9 chỗ này có vẻ ngoài rất hấp dẫn. Tuy nhiên, thiết kế thẩm mỹ của Alice hoàn toàn nhằm mục đích tối ưu hóa các đặc tính bay. Nó không còn có hình ống với cánh và đuôi gắn liền thường thấy, mà trông giống như một con cá voi gầy với chiếc mũi nhọn, dẹt và thân máy bay thuôn nhọn về phía sau.

Bản thân hình dạng của khung máy bay đã tạo thêm lực nâng để giúp di chuyển trọng lượng cực lớn của pin lên khỏi mặt đất. Ở phần đuôi hình chữ T lắp đặt hai động cơ điện Magni650, cung cấp 644 kilowatt/chiếc, cho phép đạt tốc độ 407 km/h.

Đã có nhiều đơn đặt hàng

Gregory Davis - Giám đốc điều hành của Eviation - cho biết, đợt giao hàng đầu tiên của Alice cho khách hàng được lên kế hoạch vào đầu năm 2027 nếu "công nghệ pin phát triển theo cách chúng tôi mong đợi". Ông Davis nói thêm rằng, việc cấp giấy chứng nhận cho máy bay cũng cần phải theo kế hoạch.

Hiện đã có một loạt đối tác đặt hàng sớm: Cape Air từ vùng đông bắc Mỹ, là khách hàng đầu tiên, đã cam kết mua 75 máy bay Alice. Công ty cho thuê máy bay GlobalX Airlines muốn có 50 chiếc. Deutsche Post đã công bố đơn đặt hàng 12 chiếc phiên bản chở hàng của Alice cho công ty con DHL.

Với những chiếc máy bay chạy điện như Alice của Eviation, công ty chuyển phát nhanh DHL của Đức hy vọng sẽ giảm lượng khí thải carbon của mình. Ảnh: DHL

Ngoài ra còn có một hãng hàng không chở khách của Đức trong danh sách đặt hàng. Evia Aero — một công ty khởi nghiệp và là "Hãng hàng không khu vực bền vững" từ Bremen — đã gửi một bức thư bày tỏ ý định mua 25 máy bay. Vào cuối năm 2022, Air New Zealand - khách hàng hàng không chở khách lớn đầu tiên của Eviation - đã ký hợp đồng mua 23 máy bay điện.

Cuộc cách mạng hàng không đang hình thành?

Theo kênh DW, trong một động cơ máy bay điện, chỉ có 18 bộ phận chuyển động, thể hiện mức độ tối giản đến khó tin so với những "con quái vật" phức tạp của động cơ máy bay đốt trong, bao gồm khoảng 18.000 bộ phận chuyển động.

Động cơ máy bay điện của Rolls-Royce cần ít bộ phận hơn so với động cơ phản lực thông thường. Ảnh: DW

Công cuộc tìm kiếm một chiếc máy bay dùng pin bền vững đã có những tiến bộ, nhưng các mẫu máy bay điện hiện tại vẫn còn lâu mới có khả năng xử lý các hoạt động bay hàng ngày. Không giống như trong ngành công nghiệp xe hơi, vẫn chưa thể cung cấp năng lượng xanh cho máy bay để đạt được mục tiêu đầy tham vọng của ngành hàng không là bay thân thiện với môi trường hơn vào năm 2035.

Björn Nagel - Giám đốc Viện Kiến trúc Hệ thống Hàng không (DLR) ở Hamburg - nói với phóng viên kênh DW: “Chúng tôi rất bi quan về máy bay chở khách chạy bằng điện.”

Tuy nhiên, tại Rolls-Royce, các kỹ sư lạc quan hơn. Họ hy vọng, từ năm 2026 sẽ cung cấp hai động cơ điện RRP200D của mình cho hãng vận tải khu vực Wideroe của Na Uy. Hãng này đang có kế hoạch vận hành một chiếc máy bay cánh quạt 9 chỗ do Ý chế tạo có tên Tecnam P-Volt trên các chuyến bay theo lịch trình.

Stefan Breunig - Trưởng bộ phận chiến lược của Rolls-Royce Electrical - nói: “Nếu thành công, động cơ sẽ chỉ phát ra tiếng kêu nhẹ” , đồng thời cho biết thêm rằng, các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm một máy phát điện 2,5 megawatt sẽ cung cấp năng lượng cho các máy bay có thể bay trong khu vực rộng lớn hơn và có tới 50 chỗ ngồi.

Các vấn đề dai dẳng về pin

Tuy nhiên, máy bay điện loại nhẹ P-Volt của Tecnam hiện không thể bay hơn 150 km với pin được sạc đầy, bao gồm cả năng lượng dự trữ bắt buộc trong 30 phút, nên có thể phục vụ một số đường bay ngắn nhất định ở Na Uy, nhưng sẽ ít được sử dụng ở những nơi khác.

P-Volt của Tecnam đang dẫn đầu trong cuộc đua máy bay điện sau khi giành được một đơn đặt hàng lớn từ Na Uy. Ảnh: Tecnam

Và vấn đề lớn nhất của máy bay điện cũng tiếp tục cản trở Alice: pin quá cồng kềnh và quá nặng, không cung cấp đủ năng lượng để di chuyển hiệu quả với hành trình dài. Sau chuyến bay đầu tiên thành công — hành trình không quá 8 phút — công ty Eviation đã giảm đáng kể phạm vi di chuyển dự kiến của Alice từ 815 km xuống còn 445 km.

Lars Enghardt - Giám đốc Viện Động cơ Hàng không Điện khí hóa của DLR ở Cottbus - nói với phóng viên kênh DW rằng: “Tôi nghi ngờ về các chuyến bay điện vì những hạn chế về phạm vi hoạt động” và DLR không dự tính được "các loại pin có mật độ năng lượng tăng lên đáng kể trong tương lai gần" .

Ông Enghardt cho biết, những hạn chế về phạm vi của động cơ đẩy hoàn toàn bằng điện sẽ mang lại cơ hội hạn chế ở các thị trường ngách như Na Uy. Tuy nhiên, trên các đường bay dài hơn với máy bay lớn hơn, các khái niệm hybrid xăng - điện có thể là giải pháp.

Tuy nhiên, hoài nghi của ông Enghardt đối với triển vọng của máy bay điện không cản trở quyết tâm của Grazia Vittadini - Giám đốc công nghệ của Rolls-Royce, người đã nói với phóng viên kênh DW rằng, nhà sản xuất động cơ phản lực này "nghiêm túc" về các chuyến bay điện.

Bà Vittadini – người từng làm việc cho Airbus - cho biết: “Chúng tôi sẽ từng bước tìm ra những ứng dụng hữu ích cho nó.”

Bà Vittadini cũng nhìn thấy trước những cơ hội tuyệt vời vào năm 2030: “Chúng ta sẽ thấy những chiếc máy bay chạy hoàn toàn bằng điện có tới 30 chỗ ngồi bay trên bầu trời. Đối với chúng tôi, Na Uy sẽ là quốc gia dẫn đầu tuyệt đối ở châu Âu."