Υποκινούμενες από τη διαρκώς αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση για αεροπορικά ταξίδια, οι εκπομπές της αεροπορίας έχουν αυξηθεί ταχύτερα από εκείνες των σιδηροδρόμων, των οδικών μεταφορών ή της ναυτιλίας τις τελευταίες δεκαετίες.
Οι λύσεις για την αντιστροφή αυτής της τάσης προχωρούν αργά: το βιώσιμο αεροπορικό καύσιμο, το οποίο μπορεί να μειώσει τις εκπομπές μιας πτήσης έως και 80% όταν παράγεται και χρησιμοποιείται σωστά, θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει τα δύο τρίτα της απαιτούμενης μείωσης έως το 2050 για την επίτευξη του στόχου μηδενικών εκπομπών της αεροπορίας.
Ωστόσο, η διαθέσιμη ποσότητα είναι εξαιρετικά περιορισμένη και το SAF αντιστοιχούσε μόλις στο 0,3% της συνολικής κατανάλωσης αεροπορικού καυσίμου το 2024, πολύ μακριά από τα επίπεδα που απαιτούνται για ουσιαστική επίδραση.
Ενώ οι αεροπορικές εταιρείες και οι ρυθμιστικές αρχές αναζητούν τρόπους αποανθρακοποίησης της βιομηχανίας, ορισμένοι μηχανικοί προτείνουν ότι χρειάζεται ένας εντελώς νέος τύπος σχήματος αεροσκάφους για να επιτευχθούν μεγάλες μειώσεις στην κατανάλωση καυσίμου και συνεπώς στις εκπομπές.
Αυτό απομακρύνεται από το παραδοσιακό σχέδιο «σωλήνας και φτερό», που κυριαρχεί στην εμπορική αεροπορία εδώ και 100 χρόνια, και στρέφεται σε κάτι που ονομάζεται «blended wing body», όπου η πτέρυγα καταλαμβάνει μεγάλο μέρος της ατράκτου, δημιουργώντας ένα αεροπλάνο με ιδιαίτερα διακριτή εμφάνιση.
Το 2020, η Airbus δημιούργησε ένα μικρής κλίμακας, τηλεχειριζόμενο πειραματικό blended wing, για να δοκιμάσει ένα σχέδιο που, όπως ανέφερε η εταιρεία, θα μπορούσε να εξοικονομήσει έως και 20% καυσίμου.
Το 2023, η JetZero με έδρα την Καλιφόρνια ανακοίνωσε σχέδια για αεροσκάφος με παρόμοιο σχεδιασμό, χωρητικότητας άνω των 200 επιβατών, με φιλόδοξο στόχο να τεθεί σε υπηρεσία έως το 2030.
Τώρα, η Natilus με έδρα το Σαν Ντιέγκο έχει μπει στην κούρσα με το Horizon, ένα blended wing αεροσκάφος που προορίζεται επίσης να μεταφέρει περίπου 200 επιβάτες, παράγοντας τη μισή ποσότητα εκπομπών και χρησιμοποιώντας 30% λιγότερο καύσιμο από τα σημερινά Boeing 737 και Airbus A320 — τα μοντέλα με τα οποία φιλοδοξεί να ανταγωνιστεί.
«Η αγορά των αεροσκαφών στενής ατράκτου, ακριβώς εκεί όπου εντάσσεται το Horizon, θα είναι η μεγαλύτερη αγορά τα επόμενα 20 χρόνια», λέει ο Αλεξέι Ματιούσεφ, CEO και συνιδρυτής της Natilus. «Με όλες τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο κλάδος, πιστεύω ότι για πρώτη φορά υπάρχει η ευκαιρία να δημιουργηθεί ένα ισοδύναμο αντίστοιχο της Boeing ή της Airbus.»
Μια νέα εμπειρία για τον επιβάτη
Η Natilus, που ιδρύθηκε το 2016, είχε προηγουμένως ανακοινώσει ένα αεροσκάφος αποκλειστικά για φορτίο και χωρίς πιλότο, το Kona, το οποίο χρησιμοποιεί την ίδια καινοτόμο μορφή.
Ο Ματιούσεφ αναφέρει ότι η σχεδίαση blended wing προέρχεται από τη δεκαετία του 1990 από τη McDonnell Douglas, μεγάλη αμερικανική εταιρεία αεροναυπηγικής που συγχωνεύτηκε με τη Boeing το 1997.
Η Boeing δεν έφτασε ποτέ την blended wing σε εμπορική εκμετάλλευση, αλλά μελέτησε την ιδέα και παρήγαγε ένα μη επανδρωμένο πρωτότυπο, το X-48.
Σύμφωνα με τη Natilus, το Kona έχει λάβει 400 παραγγελίες και ένα πλήρους κλίμακας μοντέλο θα κατασκευαστεί και θα πετάξει μέσα στα επόμενα δύο χρόνια.
Μεγάλο μέρος της τεχνολογίας θα μεταφερθεί έπειτα στο Horizon, το οποίο θα έχει κανονικό πιλοτήριο και πλήρωμα και, όπως αναφέρει ο Ματιούσεφ, θα τεθεί σε υπηρεσία έως το 2030 — ένας εξαιρετικά φιλόδοξος στόχος, καθώς θα ήταν πρωτοφανές για ένα εντελώς νέο αεροσκάφος να περάσει από σχεδιασμό σε πλήρη πιστοποίηση μέσα σε μόλις έξι χρόνια.
«Μία από τις προκλήσεις του blended wing είναι η σταθερότητα και ο έλεγχος,» εξηγεί. «Νομίζω ότι εκεί δυσκολεύτηκαν η McDonnell Douglas και η Boeing — πώς σταθεροποιείς το αεροπλάνο;»
Λέει ότι ένας τρόπος είναι μέσω σύνθετων συστημάτων ελέγχου πτήσης — ουσιαστικά υπολογιστών, οι οποίοι, όπως σημειώνει, έχουν προκαλέσει προβλήματα στο Boeing 737 Max.
Η άλλη επιλογή είναι η αεροδυναμική, δηλαδή ο σχεδιασμός των επιφανειών του αεροσκάφους — η διαδρομή που έχει επιλέξει η Natilus και αυτό που τη διαφοροποιεί από την JetZero, σύμφωνα με τον Ματιούσεφ.
Το νέο σχήμα φέρνει κρίσιμα πλεονεκτήματα. «Υπάρχει μείωση αντίστασης κατά 30%, αλλά ταυτόχρονα μπορείς να μειώσεις το βάρος του αεροσκάφους για την ίδια χωρητικότητα επιβατών ή φορτίου, κάτι πολύ ιδιαίτερο,» λέει. «Με μικρότερο αεροσκάφος, έχεις μικρότερους κινητήρες, που καίνε λιγότερο καύσιμο. Συνδυάζοντας και τα δύο, δημιουργείται μείωση (των εκπομπών) ανά θέση επιβάτη περίπου κατά 50%.»
Η πολύ μεγαλύτερη άτρακτος, που πλέον δεν έχει κυλινδρική μορφή, επιτρέπει νέες εσωτερικές διατάξεις. «Έχουμε περίπου 30% περισσότερο χώρο στο δάπεδο σε σχέση με ένα παραδοσιακό αεροπλάνο», εξηγεί. «Αυτό που σκέφτονται πολλοί πελάτες μας είναι μια αναβαθμισμένη εμπειρία επιβάτη. Μπορούμε να επαναφέρουμε το σαλόνι μέσα στο αεροπλάνο; Μπορούν να δημιουργηθούν επιπλέον χώροι για μεγάλης διάρκειας πτήσεις;»
Δεν θα είναι όλα νέα στο Horizon: για παράδειγμα, θα χρησιμοποιεί υπάρχουσα τεχνολογία κινητήρων, χωρίς περιθώριο για υδρογόνο ή ηλεκτρική πρόωση. «Υπάρχει ένα αστείο στην αεροπορία - ποτέ μην βάζεις έναν ολοκαίνουργιο κινητήρα σε ένα ολοκαίνουργιο αεροπλάνο. Είναι υπερβολικό ρίσκο,» λέει ο Ματιούσεφ. Για τον ίδιο λόγο, το Horizon έχει σχεδιαστεί ώστε να χωρά εκεί όπου χωρά ένα Boeing 737 ή Airbus A320, ώστε να μην απαιτούνται αλλαγές στις υποδομές αεροδρομίων.
Άγνωστα νερά
Σύμφωνα με τον αναλυτή αεροπορίας Γκάρι Κρίτσλοου, οι καθυστερήσεις στις παραδόσεις νέων αεροσκαφών που έχουν αφήσει τις αεροπορικές να περιμένουν έως και τη δεκαετία του 2030, έχουν δημιουργήσει ένα «παράθυρο ευκαιρίας» για έναν νέο ανταγωνιστή να ανατρέψει το κατεστημένο.
«Το παράθυρο αυτό, ωστόσο, είναι πολύ στενό,» λέει. «Βασικό πλεονέκτημα για τους αερομεταφορείς είναι η συμβατότητα στα προσόντα του πληρώματος. Η επιτυχία των 737 Max και A320neo οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ευκολία ενσωμάτωσής τους σε υπάρχουσες επιχειρήσεις: το πλήρωμα χρειάζεται ελάχιστη επιπλέον εκπαίδευση για να μεταπηδήσει.»
Ωστόσο, τα προβλήματα αρχικής λειτουργίας είναι αναμενόμενα σε κάθε νέο αεροσκάφος και με έναν νέο, αδοκίμαστο κατασκευαστή και ένα νέο, μη αποδεδειγμένο σχέδιο, αυτό είναι σχεδόν βέβαιο.
«Το Horizon θα έχει εντελώς διαφορετικό σύστημα καθισμάτων και φόρτωσης, και θα απαιτεί διαφορετικά πληρώματα πτήσης και καμπίνας. Η αποφυγή αυτού του επιχειρησιακού πονοκεφάλου -και η υποστήριξή του σε μεγάλη κλίμακα- είναι πιθανότατα η μεγαλύτερη πρόκληση για τη Natilus στο να πείσει τις αεροπορικές να αγοράσουν το Horizon αντί να περιμένουν μια πιο παραδοσιακή αντικατάσταση των 737 Max ή A320neo.»
Ο Κρίτσλοου επισημαίνει επίσης πιθανά εμπόδια στη διαδικασία πιστοποίησης από τις αεροπορικές αρχές. «Η πρόκληση για κάθε νέο σχέδιο ήταν πάντα το τεράστιο αρχικό κόστος ανάπτυξης και πιστοποίησης. Ακόμα και συμβατικά αεροσκάφη, όπως τα 737 Max 7 και 10, το 777-X, το A321neo XLR και το COMAC C919 έχουν αντιμετωπίσει -και σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν- σημαντικές ρυθμιστικές καθυστερήσεις. Με ένα σχέδιο τόσο διαφορετικό όσο το blended wing, αναμένω ότι οι ρυθμιστικές αρχές θα είναι ακόμη πιο προσεκτικές.»
Ο Ματιούσεφ αναγνωρίζει ότι η Natilus εισέρχεται σε αχαρτογράφητα νερά: «Υπάρχουν πολλά ερωτήματα για το πώς κατασκευάζεις ένα blended wing σε πλήρη κλίμακα, γιατί μέχρι τώρα έχουμε μόνο δεδομένα αεροσήραγγας και μοντέλα κλίμακας, αλλά κανείς δεν έχει κατασκευάσει ένα σε πραγματικό μέγεθος,» λέει.
Με τη Natilus να εργάζεται αυτή τη στιγμή σε πλήρους κλίμακας πρωτότυπο, μερικές από αυτές τις απαντήσεις μπορεί σύντομα να δοθούν.
