Skip to main content

Maradandót alkotunk a jövő fenntartható, fejlett légiközlekedésében

Maradandót alkotunk a jövő fenntartható, fejlett légiközlekedésében

Örökös-Tóth István biztonságtechnikai mérnökként dolgozik, 2018 nyarán, a Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem gépészmérnöki karának elvégzése után került gyakornokként a Rolls-Royce Magyarországhoz. Jelenleg Angliában a rendszerek biztonságáért és tanúsításáért felel a Rolls-Royce Electrical energiatároló rendszerek fejlesztési programjában. A kiküldetés keretében egyrészt általános biztonságtechnikai feladatokat lát el, másrészt a tervezőcsapat munkáját segíti azzal, hogy a lítiumionos akkumulátorokra jellemző meghibásodási módokat elemezze, értékelje, a fejlesztőcsapat döntéseit segítse. Istvánt arról kérdeztük, hogyan fogják a jövő energiatároló rendszerei forradalmasítani a fejlett légiközlekedés piacát.

Hatalmas potenciál rejlik abban, hogy mérnöki tudásunkra építünk és azt bővítjük a karbonsemleges repülés felé vezető úton. A Rolls-Royce eltökélt, hogy mindenre kiterjedő, környezetbarát megoldásokat nyújtson a fejlett légiközlekedés piaca számára. Az elektromos technológia, amelyet most fejlesztünk, képessé tesz bennünket, hogy a jövőben a teljes értékláncunkat, ideértve a tervezési, gyártási és felhasználási folyamatokat is, fenntarthatóvá tegyük. Nemcsak akkumulátorokat vagy elektromos motorokat tervezünk, tesztelünk és gyártunk ügyfeleinknek, hanem a teljeskörű megoldásokat, így a háttér-infrastruktúrát, ideértve a töltést és a karbantartást is biztosítjuk. Csak úgy lehet karbonsemleges a repülés, ha a mérnöki megoldásokból született technológiai innovációk a teljes ellátási láncra kiterjednek és valamennyi területen és szereplőnek megoldást kínálnak.


A fenntartható repülés jövője

A fenntartható repülés jövője

A jelenlegi technológiai szint mellett a repülés bizonyos szegmenseiben, így a teljesen elektromos és hibrid-elektromos repülésben már most lehetőség van a karbonsemleges működésre. Ez olyan kifejezetten rövid repülési idővel rendelkező járatok esetében jöhet szóba, mint a városi légiközlekedés piaca, ahol teljesen elektromos függőlegesen fel- és leszálló gépekhez tervezünk megoldásokat. Ezen a piacon rövid időn belül lezajlik majd az a forradalom, ami elhozza a fenntartható repülést, így fontos lesz nemcsak a teljes infrastruktúra kialakítása, hanem a légiközlekedés tudatos szervezése is.

Környezetbarát ingázó repülés

Környezetbarát ingázó repülés

A norvég, vagy a skót szigetvilág kitűnő példa a rövidtávú ingázó repülésre, ahol egy-egy utazás 10-20 perc közötti lehet. A villamosítás két szempontból is forradalmi megoldás ezen a piacon. Egyfelől fenntartható, a környezetei adottságoknak köszönhetően a megújuló energiák, mint a víz, szél egyszerű hasznosításával a repülőgépek újratöltése is karbonsemleges lehet. Másfelől – és ez igaz valamennyi fejlett légiközlekedési szegmensre – gazdaságos, hiszen a karbantartás költsége lényegesen alacsonyabb, mint a belső égésű motorok esetében.

Átfogó stratégia a karbonsemleges repülés eléréséhez

Átfogó stratégia a karbonsemleges repülés eléréséhez

A Rolls-Royce valamennyi üzleti területére kiterjed a környezetbarát szemlélet. Ennek a stratégiának a mentén dolgozunk a már meglévő hajtásrendszereink még fenntarthatóbb működésén, vagyis, hogy ezek az eszközök képesek legyenek fenntartható üzemanyagok vagy hidrogén használatára. Az utóbbi egy roppant érdekes terület, hiszen ebben az esetben vagy a klasszikus turbináinkat tesszük képessé hidrogén használatára, vagy hidrogén üzemanyagcellákat használunk.

Jelenleg Angliában dolgozol, mi pontosan az a program, amiben most részt veszel?

Az energiatároló rendszer fejlesztési program magában foglalja a Rolls-Royce Electrical portfólióján belül az összes hajtásrendszert kiszolgáló akkumulátoros rendszer fejlesztését, amelyek megfelelő teljesítménnyel és energiasűrűséggel rendelkeznek, a legmagasabb biztonsági szint mellett. A programon belül biztonságtechnikával foglalkozom; célunk megelőzni valamennyi tényezőt, ami esetlegesen meghibásodáshoz vezet. A vállalatnak lényeges volt a sokszínű és fejlett mérnöki tudás bevonása, így nyertem felvételt.

A Rolls-Royce szervezeten belül az energiatároló rendszerek fejlesztése egy finanszírozási program keretében működik Angliában; az Egyesült Királyság kormányának támogatásával akadémiai helyszínen folytatunk termék- és kutatás-fejlesztést. Felelünk a mérnöki tervezésért; adott folyamatokat és ötleteket pedig az akadémiai partnereink tesztképességeinek köszönhetően viszonylag gyorsan vizsgálhatunk. Ez az együttműködés segíti, hogy a technológia fejlesztésében dinamikusan haladhassunk előre.

A költözéssel nagyon nehéz döntést kellett meghoznunk, hiszen a feleségem épp akkor fejezte be az egyetemet, a gyermekünk pedig már úton volt, mindez a pandémia kellős közepén történt. 2021 szeptemberében érkeztünk és rengeteg segítséget kaptunk a lakhatás és a vízum megszervezésében a szervezettől, a vezetőm a leghétköznapibb dolgok elintézésében is segített bennünket, hogy így ténylegesen a programra tudjak fókuszálni.

A programon belül többek között feladatunk, hogy rugalmasan méretezhető energiatároló rendszereket tervezzünk és valósítsunk meg, amelyek már a tanúsítást megelőzően is alkalmasak a kísérleti hajtások energiaellátására és megfelelnek a jelenleg ismert legszigorúbb elvárásoknak.

Milyen kihívásokkal szembesültök az energiatároló rendszerek fejlesztése során?

Az egyik legfontosabb a tömeg. Amikor ilyen nagy, súlyban az egy tonnát közelítő és akár meg is haladó akkumulátor méretekről van szó, akkor nem elegendő a már meglévő technológiára alapozni, intelligens rendszerekre, mérnöki innovációra és integrált, a teljes rendszert egy egységként kezelő tervezési szemléletre van szükség.

Lényeges szempont az energiasűrűség, vagyis adott tömeggel milyen messzire tudunk repülni; és a teljesítménysűrűség, vagyis milyen nagyságú teljesítményt tudunk a rendszerből kinyerni. Összetett kihívással nézünk szembe, hiszen nagy és sokszor hirtelen változó teljesítményigény léphet fel repülés közben, ha csak például a felszállásra gondolunk. Nagyon fontos az interakció az összes többi rendszerrel, hiszen tudjuk, hogy minden elektromos rendszernek megvan az ideális üzemi tartománya, amiben az adott funkció a lehető legnagyobb hatásfokkal működik – ezt mind integrálnunk kell az akkumulátor tervezésekor.

Saját szakterületemet, a biztonságtechnikát szintén meg kell említenem, hiszen a légiipar kimagasló elvárásainak kell eleget tennünk. Végül, de nem utolsó sorban a tanúsítást emelném ki, ami a munkánk jelentős részét képezi. A repülőgépipar több szempontból is egy nagyon konzervatív iparág, ami azt jelenti, hogy ha valamire nem volt még precedens, akkor azt nagyon nehéz bevezetni. A technológia már több járműben bizonyította hatékonyságát, azonban a repülőiparban szigorú elvárásainak teljesítéséig további lépések állnak előttünk, ezek során erős partnerekre, beszállítókra van szükségünk.

Hogyan lehet szavatolni azt a biztonsági szintet, amit a repülőgépipar elvár?

A biztonság a Rolls-Royce-nál kiemelten fontos, vezető légiipari beszállítóként jelentős a felelősségünk. A biztonság az elektromos repülés esetében két főbb összetevőből áll: olyan mérnöki megoldás fejlesztéséből, ami hiba esetén nem veszélyezteti az utasokat, sem a rendszerekben, sem a berendezésekben nem tesz kárt; másfelől a küldetés szempontjából kritikus energia és teljesítmény biztosításából. Úgynevezett elszigeteléssel gondoskodunk arról, hogy egy esetleges meghibásodás ne terjedjen tovább. Csapatunk feladata, hogy a legbiztonságosabb akkumulátort fejlesszük, így a tervezésnél és a tesztelésnél a legnagyobb nehézségeket vesszük alapul és a legextrémebb biztonsági kihívásokat célozzuk meg.

Átfogó stratégia a karbonsemleges légiközlekedés eléréshez

A Rolls-Royce működésének egész területén a fenntartható energia fejlesztésére összpontosítunk, azon dolgozunk, hogy gázturbinás hajtásrendszereink hatékonyabbak legyenek, ami magában foglalja a fenntartható üzemanyagok vagy a hidrogén alkalmazását is. Ez utóbbi egy rendkívül érdekes fejlesztési terület, hiszen egyfelől vagy lehetővé tesszük, hogy a gázturbinás hajtóműveink hidrogénnel működjenek, vagy hidrogén üzemanyagcellákat használunk. Végső soron különböző megoldások kombinációját kell majd alkalmazni, amelyeket különböző ütemterveken keresztül érünk el, beleértve a fenntartható üzemanyagokat, az elektromos, hibrid-elektromos és még hatékonyabb gázturbinákat, amelyek különböző küldetéseket látnak el és kiegészítik egymást, hogy a légi közlekedés elérhesse a karbonsemleges célokat.