התעופה האזרחית בלבד (ללא צבאית) גורמת ליותר מ-3% בזיהום האוויר העולמי, ואחוז זה הולך וגדל, בעיקר בגלל התפתחות התעופה בסין והודו, אבל גם ביתר חלקי העולם.
להמחשה: כל נוסע במטוס מתל אביב לניו יורק אחראי לשווה ערך של פליטות מזהמים ממכונית במשך שנה שלמה.
בין רשויות התעופה באירופה וארה"ב קיימות דרישות חד משמעיות, עם לוחות זמנים מוסכמים, להקטנת הפליטות, ומשנת 2050 לא יורשה אף מטוס שפולט מזהמים לטוס לשום יעד. על מנת לעמוד בדרישות אלו מנסים יזמים ויצרני מטוסים ומנועים לפתח מטוסים יעילים יותר, ובעיקר להשתמש בדלקים לא מזהמים כגון דלקים המופקים מחומרים ביולוגיים SOF. המטרה להגיע לאפס פליטות מזהמים ניתנת להשגה אם מקור האנרגיה יהיה דלק מימני או סוללות אשר נטענות ממקורות לא מתכלים, כמו אנרגיית שמש, רוח, גיאותרמי וכ'ו.
השימוש בדלק מימני אפשרי עם מימן במצב צבירה גזי בלחצים עד 600 בר (אטמוספרות) או במצב נוזלי מאוחסן במיכלים מבודדים ומקוררים לטמפרטורה מינוס 170 מעלות. הפתרון המועדף למטוסים לטווחים גדולים הוא שימוש במימן נוזלי בגלל המשקל והנפח הכולל, הנמוך יותר מאשר השימוש במימן דחוס. משמעות הפתרון היא פיתוח מערכות רבות שיכולות לפעול בטמפרטורה נמוכה (CREOGENCS) ומערכות בקרה חשמליות של מגה – ווטים MEGAWWATTS הפועלות במתחים גבוהים. פתרונות אלו ידרשו שינויים גדולים במבנה המטוס ובמערכות הנעה קיימות וכן התאמת תשתיות תדלוק ושינוע של המימן, כולל התאמת תקנות וחוקי הרישוי.
שימוש בטכנולוגיות חדשות
עולם הרכב המתמודד עם אותם אילוצים אקולוגיים פיתח שורה של טכנולוגיות רלוונטיות לתעופה:
- מצברים (סוללות) יעילים ובטוחים עם יכולת צבירת אנרגיה של 250W/H לק"ג.
- מנועים חשמליים בעלי יחס הספק למשקל גבוה מאוד הפועלים במתח גבוה.
- ספקים אלקטרונים ובקרה המסוגלים לעבוד במתח גבוה בהספקים גדולים.
טכנולוגיות אלו פותחות בפני מתכנני מטוסים אפשרויות מדהימות שלא היו קודם. בפעם ראשונה בהיסטוריית התעופה אפשר לנתק את מקור האנרגיה מהמכונה המייצרת את הדחף.
בשפה פשוטה, אפשר להתקין מנועים חשמליים המסובבים פרופלור במקום הכי מתאים לכלי טיס להמראה אנכית או אופקית או לשילוב ביניהם, כאשר לפני כן המנוע (סילון או בוכנה) היה קשור מיכנית עם הפרופלור (המדחף).
טכנולוגיות אלו מאפשרות פיתוח מערכות היברידיות, בהן משולבים גנרטורים של חשמל הפועלים על מימן או דלק לא מזהם וממוקמים בבטן המטוס, ומנועים חשמליים המסובבים מדחפים המותקנים במקום הכי יעיל עבור כלי הטיס.
כאן המקום לציין את "EVIATION" - יוזמה של ישראלים - שלא זכתה לתמיכה בארץ ונאלצה לעבור לארה"ב. החברה הצליחה לפתח מטוס עם מנועים חשמליים ומצברים לטווחים בינעירוניים לכשמונה נוסעים. לפי הפרסום החברה קיבלה כבר הזמנות בשווי של 2 ביליון דולר!
תחבורה אווירית (עירונית) ובין עירונית (COMMUTERS)
בעשורים האחרונים העומס התחבורתי היבשתי, ברכב או ברכבות בערים הגדולות בעולם וגם בארץ, הוא בלתי נסבל. אנשים "שורפים" בפקקים כשעתיים מידי יום על מנת להגיע לעבודה והביתה. מכאן הרעיון לספק פתרון של תעבורה אווירית הממריאה ונוחתת אנכית "מנקודה לנקודה", ובנוסף לא מזהמת ובמחיר מתחרה בתחזוקת רכב פרטי. לפי סימולציות שונות שנעשו זמן טיסה ממוצע למרחק של 60 ק"מ ממרכז העיר יהיה כ-10 דקות במקום שעתיים זחילה בפקקים.
יותר ממאה יוזמות פרטיות רציניות בעולם, כולל בסין, פיתחו אבי טיפוס של כלים חשמליים לשניים עד שישה נוסעים. בשלב זה מקור האנרגיה מופק ממצברים שבגלל משקלם הגדול מגבילים את טווח הטיסה לחצי שעה, שזה בהחלט מספיק לתווך האורבני. בעתיד חושבים להחליף את המצברים ב"תאי דלק" המפיקים חשמל ממימן והחמצן שבאוויר. ע"י כך טווח הטיסה יוכפל משמעותית. יש לציין כי גם טכנולוגיה זו פותחה עבור עולם הרכב הפרטי והאוטובוסים.
חלק מהיזמים בחרו בפתרון מורכב יותר של המראה ונחיתה אנכית ומעבר לשיוט בטיסה אופקית שחסכונית יותר וכך להגדיל את טווח הטיסה.
FAA - רשות התעופה האמריקאית הרצינית ביותר בעולם - שוקדת על כללי רישוי של כלים מורכבים אלו עם דגש להוכחת מעברים בטוחים ממצב רחיפה לטיסה אופקית.
הזדמנויות ליזמות ופיתוח בארץ
תעבורה אורבנית אווירית היא פתרון מתבקש אבל הוא דורש מרשויות עירוניות תכנון ארוך טווח בערים להקצאת "פרוזדורי אוויר" לכלים אלו, אזורי המראה/נחיתה ומערכות בקרה בזמן אמיתי לשליטה באזור צפוף על מאות כלים באוויר. חברות מסחריות בארה"ב הזמינו מטוסים כאלו להובלת מטענים ונוסעים ושכרו גגות של מרכזי קניות במטרה להכשירם "לנמלי תעופה" זעירים.
מצערת העובדה שלמרות שבחברות ישראליות כמו "אלביט", "תעשיה אווירית", "רפאל"/ אוירונאוטיקס הצטברו ידע ויכולות ישימות לתכנן כלים אלו, תוך פיתוח מערכות של כלים לא מאוישים עצמאיים (מל"טים). חבל שלנושא התעבורה האורבנית לא מקדישים תשומת לב ויזמים בודדים נאלצו לממש את חזונם בחו"ל.
הכותב מכהן כנשיא לשכת מהנדסים ואדריכלים. בעברו היה סמנכ"ל להנדסה ושיווק של חטיבה בתעש"א, שם ניהל פרויקטי פיתוח רבים וזכה לפרסים שונים בין היתר בשלושה פרסי קפלן. מזה 25 שנה יועץ של מפא"ת / משרד ביטחון למערכות הנעה. קיבל פרס ראש מפא"ת על "חשיבה יוצרת" ונחשב למומחה מוביל בתחום
תוכן שיווקי
