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Die Jakowlew Jak-40 war in der Sowjetunion eines der bekanntesten Verkehrsflugzeuge. In Sibirien hebt die Jak-40 demnächst wieder ab – mit Elektromotor und Propeller. Sie dient als Testflugzeug für einen Hybridantrieb mit Hochtemperatur-Supraleitermotor.
Der Antrieb verbraucht 70 Prozent weniger Treibstoff
Das sibirische Forschungszentrum SibNIA will mit seiner umgerüsteten Jak-40 ins Zeitalter des hybrid-elektrischen Fliegens einsteigen und Elektroflugzeuge entwickeln. Der Jet hat neben dem ungewohnten Propeller auch einen Hochtemperatur-Supraleitermotor mit 500 kW an Bord, der vom russischen Herstellers SuperOx stammt. Der Motor wird über flüssigen Stickstoff auf seine Betriebstemperatur von minus 197 Grad Celsius heruntergekühlt.
Die Jak-40 hat weiterhin ihre zwei üblichen Turbofan-Motoren im Heck. Zusätzlich wurde eine Turbowellen-Gasturbine eingebaut und mit einem stromerzeugenden Generator verbunden. Lithium-Ionen-Batterien sind ebenfalls an Bord.
Solche Hochtemperatur-Supraleitermotoren haben einen Wirkungsgrad von 98 Prozent und ermöglichen eine deutlich höhere Leistungsdichte. Das ist besonders für den Flugverkehr interessant, der schnell umweltfreundlicher werden muss. Der Kraftstoffverbrauch im Flugzeug könnte um bis zu 70 Prozent sinken und damit auch die klimaschädlichen Emissionen.
Einsatz in Regionalflugzeugen geplant
Das Hybridsystem mit dem Supraleitermotor könnte künftig in Regionalflugzeugen mit 9 bis 18 Sitzen zum Einsatz kommen. Das Zentralinstitut für Flugmotoren (ZIAM) aus Moskau sagte, dieser Antrieb könne eine ganze Reihe der Herausforderungen lösen, mit denen elektrisches Fliegen zu kämpfen hat. Das Institut zeigte ein maßstabsgetreues Modell des Antriebs bereits 2019 auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtmesse Maks in Moskau. Die Bodentests mit dem Hybridantrieb hat Jak-40 ebenfalls erfolgreich absolviert, als nächstes stehen Testflüge an. Sie sollen im Laufe des Jahres 2021 stattfinden.
Die Ingenieure von SibNIA erhoffen sich von den Tests viele Erkenntnisse über das Antriebssysteme liefern und darüber, ob und wie es in der Luftfahrt eingesetzt werden kann. Bis dahin hat das Team aber noch jede Menge Arbeit vor sich. Das Forschungsprojekt soll bis 2022 andauern.
Quellen / Weiterlesen
Warum hat diese Jak-40 einen Propeller? | Flug Revue
Yak-40 fitted with propeller for superconducting motor test | Flight Global
Bildquelle: © CIAM
„Das Zentralinstitut für Flugmotoren (ZIAM) aus Moskau sagte, dieser Antrieb könne eine ganze Reihe der Herausforderungen lösen, mit denen elektrisches Fliegen zu kämpfen hat.“
Es wäre schön, wenn zumindest eine der damit gelösten Herausforderungen auch genannt wird. Mir fällt nämlich keine ein 😉
Die einzige Herausforderung bei elektrischem Fliegen ist das Gewicht der Batterien. Und das wird mit dem Konzept nicht gelöst. Bei Wasserstoff ist es das Gewicht der Tanks. Auch das wird nicht gelöst.
Und wo die sagenumwogenen 70% Kraftstoffersparnis bei diesem Konzept herkommen sollen, frage ich mich auch. Klingt alles sehr nebulös.
Klingt borniert und überheblich Herr Nico, man sollte die russische Wissenschaft nicht unterschätzen, auch wenn Ihnen keine gelöste Herausforderung einfällt. Vielleicht fehlt es an eigener Fantasie?
Es geht um Fakten und nicht um Borniertheit. Warum werden keine Fakten genannt? Es ist nicht die Aufgabe der Informationsempfänger gelöste Herausforderungen zu erraten, sondern der Urheber der Information sollte diese nennen, statt nur nebulös anzudeuten, dass es ganz bestimmt ganz viele tolle Innovationen gibt.
Nennen Sie mit einen plausiblen Grund, warum man diese tollen Innovationen nicht auch nennt?
Der naheliegendste Grund ist leider, dass es eben keine gibt und man sich nur großspurig aufplustern möchte. Ich lasse mich gerne eines besseren belehren und wäre froh, wenn wirklich Herausforderungen gelöst wurden. Aber die Zweifel sind groß. Es wäre ein leichtes sie zu zerstreuen.
By the Way, die wirklich wichtigste und größte Herausforderung habe ich bereits genannt. Es fehlt also nicht an Fantasie bzw. eher Faktenwissen. Nur leider wird eben genau diese Herausforderung genau nicht gelöst.
Wenn man einen leichteren Antrieb verbaut, kann das Batteriegewicht bei gleicher Nutzlast etwas steigen.
Ein zentrales Problem beim Elektroflug ist die „Final Reserve Fuel“ von 45 Minuten bei Propellerflugzeugen, für Warteschleifen etc..
Daher wird die nutzbare Reichweite durch eine größere Batterie und einen besseren Antriebswirkungsgrad überproportional gesteigert.
Mich würde ja mal interessieren, wie die Leistungsverteilung zwischen den verschiedenen Antrieben ist.
Dienen die Düsen nur zum Start und der Propeller zum Streckenflug? Oder umgekehrt?
Wird der Propeller bei höherem Tempo eingeklappt? Düsen sind doch für höhere Geschwindigkeiten als für Propeller geeignet?