EGGEMOEN: At framtidas luftfart er elektrisk, begynner det å bli ganske bred enighet om. Men veien fram dit har mange mulige rutevalg.

Equator Aircraft, som i sommer fløy sitt nydesignede toseters amfibiefly P2 Xcursion for første gang, mener det er for lenge til at batterier alene kan gi god nok rekkevidde for de oppgavene de ønsker løse, og satser på at et hybrid framdriftssystem er veien å gå.

Den samme tanken har droneprodusenten Maritime Robotics. Nå har de to selskapene gått sammen om å ta fram et nytt og mer kompakt hybriddriftssystem for luftfarkoster.

Lettere og mer kompakt

Målet er å klare å skvise hele hybridsystemet, inkludert alt, under 120 kg. I dag vil de mest moderne komponentene ende opp på over 200 kg, ifølge selskapene.

Teknisk Ukeblad møtte dem på Eggemoen tirsdag i forbindelse med at de nylig har fått 8,9 millioner kroner i støtte fra Forskningsrådet og fikk besøk av forskningsminister Iselin Nybø (V) på kjøpet.

Forskningsminister Iselin Nybø er selv ikke spesielt begeistret for å fly, men trivdes godt i EQP2-cockpiten mens det sto trygt på bakken. Foto: Eirik Helland Urke

– Hybride motorsystemer til fly og droner finnes ikke på markedet i dag, og trenger FoU på mange områder for å utvikles videre. Maritime Robotics og Equator Aircraft har derfor knyttet til seg Sintef og NTNU for å løse mange av forsknings- og utviklingsoppgavene, heter det i Forskningsrådets tildeling som kommer fra Brukerstyrt innovasjonsarena (BIA).

I utgangspunktet er Equator-flyets drivlinje designet med et 6 kWh boostbatteri supplert med en forbrenningsmotor som brukes i cruisehøyde.

Under den korte og jomfruferden i lav høyde (se video lengre ned) ble det fløyet helelektrisk. For øvrig med den kjente testpiloten Eskil Amdal i cockpit. På prototypen som er bygget, er høyresetet okkupert av ei batteripakke på 18 kWh/cirka 100 kg.

– Dersom dette i stedet var state of the art-batterier, kunne vi nok fått en rekkevidde på rundt 1-1,5 timers flygning. Det kan selvsagt være nok i mange sammenhenger. Men for å ha et elektrisk fly med de egenskapene vi vil ha, eksempelvis fly i 2,5 timer, lande på vannet der det ikke er lademuligheter og returnere til utgangspunktet, trenger vi en rekkeviddeforlenger, sier Tomas Brødreskift som både har designet flyet og grunnlagt selskapet.

Eskil Amdal flyr EQP2 i opp til 100 knop i cirka ni meters høyde.

Annen elflymilepæl i juni: Se Avinor-sjefen og samferdselsministeren fly elektrisk

Batterirevolusjon?

Slik Equator Aircraft legger det fram, er hybridsystem for fly en overgangsteknologi fram til batteriene blir gode nok for framdrift alene. De anslår om 15-20 år.

I sin søknad til Forskningsrådet forklarer de at styring og kontroll av kraftfordeling mellom hybridenhet, batterier og generator krever FoU for å utvikle neste generasjon. En del av prosjektet Flightsmart dreier seg rundt automasjon, utvikling av sofistikert og minimalistisk brukergrensesnitt og aerodynamisk kjøling (ASHEX).

Når det gjelder hybridsystemet, handler altså mye om å redusere vekt og volum. Men samtidig er det jo slik at dette uansett vil stjele vekt som ellers kunne blitt brukt til eksempelvis kun batterier. Og hva om det kommer langt mer energitette batterier om fem år for eksempel. Risikerer partene her å bruke mye tid og ressurser på en teknologi som i verste fall er utdatert når den er markedsklar?

Det begynner å bli lenge siden «rekkeviddeangst» ble et kjent begrep i elbillandet Norge. Da Tomas Brødreskift designet flyet, led av det han kaller «komposittangst». Det vil si at han ikke har stolt helt på materialenes integritet og har lagt på litt her og der. Foto: Eirik Helland Urke

– Det kan selvsagt skje. Men jeg er nok mer bekymret for at vi ikke skal lykkes med å komprimere og optimalisere hybridsystemet vårt enn jeg er for at det skal skje en batterirevolusjon i nærmeste framtid, sier Brødreskift.

Han legger til at 1-1,5 timers rekkevidde kan fungere for mange kunder, det holder for en flygning mellom Oslo og Bergen.

– Mekanisk sett er batterier mye enklere, så jeg ønsker absolutt å bygge modulære system der kundene kan velge hva de ønsker.

Fortsatt er fossile energibærere overlegne i denne sammenhengen. Eksempelvis har flydrivstoffet Jet-A1 en energitetthet på nærmere 43 MJ/kg, mens dagens mest energitette litiumion-batterier ligger på under 1 MJ/kg.

Hvilke komponenter som skal pakkes inn og inngå i Flightsmart er tidlig å si. Foreløpig har det Wankel Supertec KKM352 (57 kW) som går på biodiesel og som driver en Engiro G60 generator (60 kW). På den halemonterte propellen sitter en 97 kW elmotor.

Distribuert elektrisk propulsjon er et begrep som dukker opp i prosjektbeskrivelsen. Når propellen kan plasseres uten vedheng av en massiv klump av en forbrenningsmotor eller gassturbin, kun en kompakt og relativt lett elmotor, gir det designerne nye friheter. Noe av dette demonstreres eksempelvis for tida av Nasa gjennom deres prosjekt X-57 Maxwell som har 14 propeller integrert i vingene.

Det vurderes å utstyre EQP2 med nye propeller som støyer mindre enn disse.

TU Ekstra: Slik jobber Zunum for å elektrifisere luftfarten

Store sivile droner mangler

Hvilken rute Equator Aircraft til slutt ender opp med, er vanskelig å fastslå ennå. Dersom de sammen med Maritime Robotics lykkes med å sertifisere og kommersialisere Flightsmart, er det ikke avgjort om hybridsystemet skal selges til andre produsenter av elfly eller om det skal låses til egne produkter.

Men sjøflyet kan også ende opp med å kunne bli ubemannet eller såkalt «optionally piloted vehicle» (OPV). Generelt er det fortsatt utviklet uhyre få sivile droner som er i stand til å bære mye last.

Equator P2 Xcursion (EQP2) er registrert som LN-EPX. Det har en maksimal avgangsvekt på 750 kg, skal kunne ta med 240 kg last (inkludert drivstoff), ha en maksimal marsjhastighet på 130 knop (240 kilometer i timen) og en rekkevidde på 845 nautiske mil (1.565 km).

Equator P2 Xcursion i hangaren på Eggemoen. Ti poeng til den som spotter hvilket sjeldent STOL-fly som står parkert i bakgrunnen. Foto: Eirik Helland Urke

Maritime Robotics er blant de ledende produsentene i Norge av ubemannede flysystemer. Selskapet, som har hovedkontor i Trondheim, er kanskje vel så kjent for sine førerløse og autonome sjøfarkoster, noe navnet også bærer bud om.

Equator Aircraft må fortsatt regnes som et oppstartsselskap, selv om de har holdt på i åtte år med å utvikle flyet.

Midlene fra Forskningsrådet kommer naturligvis godt med, men dette skal samtidig fordeles på fire parter der stordelen går til forskning. For å få butikken til å gå rundt, har Equator denne uka fullført en folkefinansiering der 600 i hovedsak småinvestorer til sammen har gått inn med 225.000 euro. Brødreskift anslår at de nok bør ha det tidobbelte i kapital for å gå til fullproduksjon av flyet.

Flerbruksdronen PX-31 fra Maritime Robotics. Foto: Maritime Robotics

De bruker Sintef og NTNU til den tunge forskninga, mens det fortsatt skal bygges og utvikles på Eggemoen på det som utvilsomt er blant landets mest spennende teknologinav, rundt omkring Ola Tronruds egen topp utrustede flyplass. Her har Equator Aircraft og Maritime Robotics blant annet selskap av Robot Aviation, Flir Systems (tidligere Prox Dynamics), Norsk Titanium og Tronrud engineering.