Den här artikeln har skrivits av DaVinci Aviation, en start som har arbetat med en ny design för affärsjet. DaVinci Aviation letar efter partners för att ta sin idé till nästa utvecklingsfas och de välkomnar din hjälp. Kontakta dem direkt med hjälp av formuläret nedan. Om du vill lägga upp din startidé till samhället, snälla kontakta oss här.
Innehållsförteckning
21st CENTURY AFFÄRSJET ÄR INTE DET!
Lufttransport är kanske en av de industrier som är mest under granskning för dess inverkan på miljön, med rätta eller inte, för den delen. Den globala uppvärmningen anstiftar världsregeringarna att definiera och genomdriva "nollutsläpp" -politiken. Inom luftfarten genomförs denna politik av allt strängare regler som kommer att skapa nästa generation flygplan och framdrivningssystem för kommersiell luftfart. Så, grön luftfart verkar vara en nästa skyldighet för mänskligheten med den affärsmöjlighet som kommer med den.
Under de senaste åren har faktiskt fler och fler företagare, nystartade företag, investerare och den stora branschen själv satt i detta lopp för att leverera en grönare luftfart. På ena sidan har otaliga (och fortfarande räknas) små elektriska flygfordonskoncept med många små propellrar fördelade runt har föreslagits av lika många entreprenörer och deras startups för att leverera UAM (Urban Air Mobility).
Med tanke på utmaningarna med den saknade regleringen, än mindre de som saknas av infrastrukturen (båda är fortfarande långt framöver) och säker drift i högt befolkade områden, känns det lite som att UAM är ett nyligen uppfunnet behov av att ge den elektrifierade lufttransporten en chans åtminstone i urbana skala, den enda som batterier med deras nuvarande begränsningar kanske kan. Ändå placerar investerare icke försumbara mängder kontanter i denna typ av startups.
Å andra sidan har stora flygplanstillverkare och forskningsinstitutioner (länge) initierat studier av nya exotiska transportflygkonfigurationer i strävan efter mer effektiva (dvs. mindre bränslekrävande) flygplan.
Och samtidigt, tillsammans med de stora motortillverkarna, försöker de ta reda på hur man integrerar nya hybridframdrivningssystem i nuvarande flygplan utan att ge upp för mycket av volymen och vikten för nyttolast.
KOMMER ELEKTRIFIKATION NÅGONSIN FÖR FLYGNING NU GRÖNARE?
För att flyga mer effektivt (och därmed mer miljövänligt) är flygplanets vikt i slutändan en av de viktigaste faktorerna och måste hållas nere. Ur dagens perspektiv är det verkligen oklart hur mycket extra hårdvara i nuvarande e- och hybrid-framdrivningskoncept, till exempel:
- elektriska motorer (mestadels gjorda av järn och koppar),
- högspänningsvävstolar,
- värmeavledande anordningar,
- kraftomvandlare
- gasgeneratorer för laddning av batterier under flygning,
- Batteriets vikt (för varje kilo fotogen ~ 11 kg batterier krävs för att generera samma användbara dragkraft under samma varaktighet),
- som inte försvinner med uttömning (motsatt bränslevikten)
kan göra ett elflygplan effektivt alls.
Låt oss säga att vi var på väg att lösa hårdvarans vikt- och volymproblem som nämnts ovan och att få en ökad energitäthet med en faktor på 13 (för närvarande ~ 300Wh / kg - krävs för att ersätta bränsle vid långdistansflygning: ~ 4000Wh / kg) av batterierna. Skulle vi kunna elektrifiera luftfart direkt?
Nästa fråga är: var skulle vi ladda ett stort antal (miljoner?) Batterier från? Idag kan vi i bästa fall ansluta dem till elnäten som oftast drivs av fossila bränslen.
Och då, var skulle vi få från alla mineraler för att bygga så många batterier och byta ut dem när de tappas (batteriets livslängd är bara några år).
För att verkligen flyga grönt med batterier bör en annan uppsättning stora problem lösas först:
- Skapa den globala infrastrukturen för att ladda batterier från förnybara energikällor (vind, sol, vatten ...). Att bränna något slags bränsle i ett kraftverk, generera elektrisk energi, lagra det i batterier och sedan hävda att det från själva batteriet är en mindre effektiv process än att direkt bränna bränsle i en motorförbränningskammare.
- Hitta ett sätt att utvinna och bearbeta mineralerna för batterierna i stor skala för att driva luftfart (och bilar för den delen) på lika mycket "0 netto utsläpp" sätt.
- Hitta ett sätt att effektivt återvinna byggmaterialen till de utarmade batterierna. Att misslyckas med den här sista utmaningen skulle snart skapa ett ytterligare globalt föroreningsproblem så överväldigande som själva plastavfallet.
Ärligt talat ser vi ingen, varken regeringar eller fans av elektrifiering, som hanterar dessa enorma utmaningar än.
Även om alla dessa problem kan lösas en dag för att möjliggöra en grönare luftfart kommer från dagens perspektiv ingen praktisk tillämpning att finnas till hands när som helst snart, och kanske, med tanke på proportionerna av de många tekniska och politiska utmaningarna, vann den det är inte de närmaste femton till tjugo åren. Och om detta är ett slag för miljön, så är det för affärsmöjligheterna.
ETT MÖJLIGHET FÖR GRÖN FLYGFART OCH FÖR AFFÄRSNUTER NU
I denna brådska tycks ingen ha insett att det finns en hel gren av flyg, affärsflyget, där en dold men ändå en enorm möjlighet finns just nu att flyga grönare och därför uppfyller vår skyldighet gentemot vår hemplanet och att göra stora vinster på samma tid.
Företagsflyget är en ganska lönsam marknad för de aktiva tillverkarna i detta segment.
Det här är några få men mycket bra exempel under de senaste tio åren på hur dessa tillverkare kunde njuta av ett mycket tillfredsställande flöde av beställningar från och med att de nya produkterna togs i bruk.
Generellt sett har marknaden för BJ varit mycket livlig under det senaste decenniet och det förväntas växa ännu mer i framtiden, särskilt om Kinas myndigheter kommer att göra sina luftrum tillgängliga för privatägande luftfart.
Sist men inte minst, om pandemins omedelbara effekt har drabbat hela flygindustrin också genom försörjningskedjorna, är reaktionen från rika individer och företag på denna COVID-tid att se på privat flyg som ett sätt att undvika stora trånga kommersiella flygplan och flygplatsterminaler.
Å andra sidan är denna marknad helt ockuperad av ett gäng företag, som för varumärkes rykte och teknik kan vi kalla Ferrari och Porsche för luftfart. De har inte lämnat någon nisch i något segment av den.
Var är då detta tillfälle att börja göra luftfarten grönare nu och göra vinst med den?
OMRÅDEN FÖR RADIKAL INNOVATION
Det kan vara förvånande, men de flesta av de aerodynamiska och strukturella elementen i en modern affärsjet har inte förändrats mycket sedan introduktionen av den första privata jetplanet på sextiotalet förra seklet. Några av de viktigaste försäljningsställena för en BJ, sådan har det oavbrutna hyttgolvet och hyttens höjd, driver flygplanets layout så att det finns inneboende ineffektiviteter (strukturellt och aerodynamiskt) av den typen av design.
Tänk dig för ett ögonblick att du kan ta med dig till en marknad full av "kolkopierade" produkter som knappt kan skiljas från varandra, ett flygplan som med sina eleganta men futuristiska linjer verkar dyka upp direkt från en science fiction-film. Och tänk dig att detta flygplan kan erbjuda
- förbättras med upp till 30 +% specifikt luftområde (hur många mil ett flygplan flyger per pund bränt bränsle) i förhållande till befintliga flygplan
- minskade koldioxidutsläppen därefter
- ger passagerarna mer komfort och bekvämlighet än vad de befintliga designen gör
- för att skapa en affärsmöjlighet på 500 + m $ / år inom affärsjettsegmentet
- och vara en föregångare för att omforma den kommersiella luftfarten också
- potentialen att tillgodose alla typer av framtida framdrivningssystem (helt elektriska, hybrid, väte ...) om de skulle bli tillgängliga och verkligen vara mer effektiva än de nuvarande.
På DaVinci Aviation satte vi igång med dessa mål i åtanke. Vi omprövade från grunden elementen i den nuvarande designen och vi uppfann affärsstrålen till en verkligt 21: a århundradets miljövänliga flygplan.
Vi tror att vi lyckades i den här processen och våra prestationsprognoser, baserat på vårt tekniska arbete, visar en betydande fördel med vårt koncept, med flygplanet i två marknadssegment samtidigt (lätta och medelstora affärsstrålar).
Vi kan erbjuda en grönare flygplan enligt design, dvs. lägre förbrukning (och därmed utsläpp) vid lika eller högre kryssningshastighet än befintliga flygplan i de två ovanstående marknadssegmenten.
Mot bakgrund av den växande miljömedvetenheten hos individer och regeringar innebär ett grönare flygplan bredare acceptans av allmänheten, certifierande organ, politiska ledare, affärsmän och företag som tar hand om miljö.
VÄGEN FRAM
Vi har utvecklat en design i konceptstadiet. Den konceptuella designen är en vanlig och grundläggande praxis hos varje stor flygplanstillverkare för att fastställa ett koncepts sundhet från både teknik- och marknadsföringssynpunkt innan man går vidare i den krävande preliminära designfasen. Detta är vad vi kan uppnå med våra egna resurser.
De nästa stegen är grundläggande och ändå inte särskilt ekonomiska och tidskrävande: en mer detaljerad verifiering av våra resultat krävs för att bekräfta våra förutsägelser och konsolidera konceptpotentialen, till exempel i speciella uppdrag som flygambulans. För att uppnå detta mål måste virtuella aerodynamiska och strukturella modeller av flygplanet skapas. Den aerodynamiska modellen skulle köras i en virtuell (matematisk) vindtunnel för att förutsäga den aerodynamiska dragningen och andra stabilitetsegenskaper för den föreslagna konfigurationen med större noggrannhet. Den strukturella layoutmodellen skulle ge en översikt över den strukturella genomförbarheten, den allmänna layouten för flygplanselementen, den nödvändiga materialtekniken och en mer exakt uppskattning av flygplanets tomma vikt. Den ekonomiska insatsen i denna fas kan vara i storleksordningen 250 XNUMX €.
Förutsatt att konceptet skulle klara granskningen med glans, som vi förväntar oss, skulle en ekonomisk och teknisk maskin, företaget, måste skapas, som kan leva upp till attestera och marknadsföra konceptet.
Ett sådant projekt skulle vara i storleksordningen 500m $ på en tidsskala på ~ 6 år fördelat ungefär enligt följande:
• Preliminär design till PDR - 1.2 år - 70 mln
• Detaljerad design till CDR -1.5 år - 90 miljoner $
• 1 prototypbyggnad - 8m $ - 3 krävs
• Utveckling (teknik & flygprov) - 2 år - 180 miljoner $
• Certifiering (teknik & flygprov) och marknadsföring - 1.2 år - 110 miljoner $
Dessa siffror gäller en erfaren och välorganiserad tillverkare, dvs. en tillverkare med tidigare erfarenhet av design, byggande, certifiering och marknadsföring av ett komplext flygplan. Startups som Boom, Tesla, Blue Origin och SpaceX är dock det levande beviset på att stora visioner inte gör något mål tillräckligt hårt som inte kan uppnås.
