Khoa học công nghệ

Sau ô tô hybrid, sắp có máy bay hybrid siêu tốc

Thứ ba, 4/7/2017 | 10:23 GMT+7
Ashish Kumar, CEO của Zunum Aero, mô tả cách đi máy bay trong 10 năm tới khi máy bay sử dụng động cơ hybrid-to-electric (kết hợp động cơ xăng và điện) có thể sẽ được đưa vào sử dụng vào đầu những năm 2020.

Hàng không đang ở thời điểm chuyển giao sang kỷ nguyên mới. Hơn 70 năm qua, máy bay phản lực đã thổi bùng sự phát triển của ngành hàng không và kết nối mọi nơi trên thế giới hơn. Động cơ phản lực xăng – điện đã sẵn sàng làm điều tương tự cho các chuyến bay nội vùng trong khoảng cách dưới 1.000 dặm (1.600 km).

Từ đầu những năm 2020, hàng không sử dụng động cơ lai sẽ mở đường cho kỷ nguyên mới trong việc di chuyển nội vùng. Đây là một bước tiến lớn trong phương thức di chuyển: Đi từ cửa nhà mình tới cửa điểm đến sẽ nhanh hơn hiện nay 2-4 lần, chi phí đi máy bay sẽ phải chăng hơn và lượng khí thải của hàng không thương mại trong 20 năm tới sẽ giảm 40%.

Máy bay lai của Zunum Aero những năm 2020.

Kỷ nguyên mới của hàng không nội vùng sẽ trái ngược hoàn toàn với những gì diễn ra trong quá khứ. Từ khi bãi bỏ quy định năm 1978, hàng không phát triển bùng nổ với số dặm bay toàn thế giới tăng gấp đôi mỗi 15 năm, nhưng kết quả này khiến hàng không nội vùng trả giá lớn. Xu hướng tăng trưởng dặm bay tạo ra sự chuyển dịch lâu dài của nhiều thế hệ vận tải hàng không hướng tới những chiếc máy bay to hơn và bay xa hơn, do đó tác động rõ rệt tới hàng không nội vùng. Năm 1980, trung bình một chiếc máy bay có 20 chỗ ngồi; năm 2010, con số này tăng gấp ba lần lên 60 chỗ. Ngày nay, máy bay tiêu chuẩn có 80 chỗ, và số chỗ trên máy bay sẽ còn tiếp tục tăng.

Quá trình tăng sức chứa của hàng không nội vùng Mỹ (Boeing 737).

Mặc dù số lượng ghế trên máy bay có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm chi phí, điều này làm giảm tần suất các chuyến bay và điểm đến phục vụ một số khu vực có nhu cầu cao. Hiện nay chỉ 1% trong số 13.500 sân bay ở Mỹ đang đón – tiễn 96% các chuyến bay.

Ở những nơi hàng không tập trung vào các chuyến bay đường dài, hành khách bay nội vùng cũng phải đối mặt với cùng một “gánh nặng mặt đất” như khách đi đường dài: lái xe tới trung tâm thành phố, đi ngang qua khu trung tâm, chờ đợi hoặc bắt taxi ra đường băng trước khi máy bay cất cánh. Đối với các chuyến bay dưới 1.600km, hành khách dành hơn 70% thời gian di chuyển cho các hoạt động trên mặt đất. Do đó, không có gì đáng ngạc nhiên khi máy bay chỉ chiếm 4% tổng các hoạt động di chuyển nội vùng. Con số này vẫn tiếp tục giảm khi kích thước máy bay tăng và các nhà vận tải hợp tác với nhau.

Sự bùng nổ này tạo ra một trong những thách thức lớn nhất trong ngành vận tải ngày nay: Có khoảng trống lớn trong vận tải nội vùng ở những khu vực không hề có dịch vụ tốc độ cao nào. Hàng nghìn vùng đất không thể tiếp cận hoặc tiếp cận rất ít với di chuyển tốc độ cao vì khoảng cách giữa các khu trung tâm trung chuyển, các chuyến bay không đều đặn, ít điểm đến và giá vé cao. Ở những nơi việc tiếp cận dịch vụ di chuyển tốc độ cao được cải thiện, tổng thời gian di chuyển từ cửa nhà nơi đi tới điểm cuối nơi đến vẫn y nguyên trong hàng thập kỷ. Trong khi đó, các phương án thay thế như tàu cao tốc lại bị giới hạn bởi vấn đề kinh tế và mật độ hành khách.

Sự phụ thuộc vào động cơ phản lực cũng khiến ngành hàng không ảnh hưởng nhiều tới thiên nhiên. Thỏa thuận CORSIA (Giảm và đền bù lượng các-bon đối với Hàng không Quốc tế) ra đời năm ngoái là kết quả của những nỗ lực liên tục trong hơn hai thập kỷ hậu Nghị định thư Kyoto với mục tiêu lồng ghép hàng không vào các hoạt động chống biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc. Theo đó, các hãng hàng không phải kìm hãm tăng trưởng phát thải sau năm 2020. Tuy nhiên, nếu mọi người chỉ mong đợi các hãng hàng không thực hiện cam kết theo hướng bù đắp hơn là giảm lượng các bon thì lượng xả thải giảm đi sẽ không đáng kể.

Hàng không nội vùng sử dụng máy bay hybrid có thể được xem như công cụ xử lý thách thức này. Động cơ đẩy chạy điện tạo lợi thế kinh tế cho máy bay cỡ trung khi bay quãng đường khoảng 1.100 km vào đầu những năm 2020 và sẽ có lợi thế với khoảng cách 1.600 km vào năm 2030. Máy bay hybrid sẽ phát triển hệ thống hàng không nội vùng khác xa với cách sử dụng máy bay phản lực hiện nay. Nó sẽ được phân bố rộng rãi hơn, vốn đầu tư nhỏ và thích hợp với nhiều phương thức di chuyển. Máy bay cỡ trung bay thấp hơn để phục vụ các sân bay trong vùng và ở các đô thị. Nhiều lựa chọn về lịch trình, điểm đến và các con đường tới sân bay sẽ đỡ ùn tắc hơn nên hàng không nội vùng sẽ nhanh chóng và thuận tiện hơn.

Máy bay thiết kế phục vụ di chuyển nội vùng tốc độ cao chính là chìa khóa của việc chuyển đổi này. Những chuyến bay xanh và yên tĩnh với khả năng cất cánh nhanh sẽ mở cửa phục vụ liên tục ở mọi sân bay. Cabin được thiết kế thuận lợi cho việc đi lên xuống giống như khi bạn lên xuống xe buýt hoặc tàu hỏa. Hiện tại, NextGen, hãng đang nắm giữ các sân bay cấp 2 của một nửa thế giới, đang nâng cấp hệ thống kiểm soát không lưu để sẵn sàng khai thác từ năm. Đầu tư thêm về cơ sở hạ tầng cho sân bay cũng không có gì ngoài hạ tầng nạp điện và hoán đổi.

Nền tảng máy bay lai Zunum (màu xanh) cùng bảng so sánh thông số dự kiến so với thông thường.

Máy bay hybrid sẽ giúp hàng không nội vùng trở thành ứng viên sáng giá thay thế cho đường quốc lộ và tàu tốc hành. Mạng lưới phân bố hàng không chạy điện sẽ đưa dịch vụ di chuyển tốc độ cao tới khắp mọi nơi, hồi sinh các cộng đồng đang bị cô lập và mở ra con đường cho di chuyển phi các bon nội vùng. Chúng ta sẽ có thể sống ở nơi chúng ta thích, đến nơi chúng ta cần đến nhanh hơn, trong khi vẫn giữ được hành tinh này xanh và sạch.

Theo GE Reports