ES-36 neden hâlâ yakıta ihtiyaç duyuyor?
Heart Aerospace'in geliştirdiği ES-36'nın iki pervanesi doğrudan elektrik motorları tarafından döndürülüyor. Dolayısıyla uçağın itki üretme yöntemi açısından elektrikli bir mimariye sahip olduğu söylenebilir. Ancak uçakta aynı zamanda elektrik üreten turbogeneratörler bulunuyor. Bataryaların tek başına yeterli olmadığı daha uzun uçuşlarda bu türbinler sıvı yakıt yakarak jeneratörleri çalıştırıyor ve elde edilen elektrik, pervaneleri döndüren elektrik motorlarına aktarılıyor.
Buradaki temel mesele, elektrikli motorların ne kadar güçlü olduğu değil, bu gücün ne kadar süre boyunca sağlanabileceği. Kalkış ve ilk tırmanış aşamalarında uçak birkaç megavat seviyesinde güce ihtiyaç duyabiliyor ancak bu yüksek güç gereksinimi nispeten kısa sürüyor. Seyir sırasında ise anlık güç ihtiyacı azalıyor. Fakat bu kez de uçak aynı enerjiyi çok daha uzun bir süre boyunca kullanmak zorunda kalıyor. Bataryalar yüksek güç sağlamada oldukça başarılı olsa da büyük miktarda enerjiyi düşük ağırlıkla taşımak söz konusu olduğunda sıvı yakıtların gerisinde kalıyor. ES-36'nın hibrit tasarımının arkasında da bu fark yatıyor. Bataryalar, elektrikli motorlara özellikle kısa uçuşlarda gereken enerjiyi sağlarken, uçuş mesafesi arttıkça turbogeneratörler devreye giriyor. Böylece uçak yalnızca bataryaların izin verdiği menzile sıkışmak yerine, gerektiğinde yakıt kullanarak daha uzun mesafeler kat edebiliyor.
Heart Aerospace'in uçak tasarımı birkaç kez değişti
Heart Aerospace'in bugün ulaştığı mimari aslında şirketin ilk tasarımı değil. Şirketin ilk bölgesel elektrikli uçak projesi ES-19, doğrudan batarya-elektrikli bir uçak olarak tasarlanmıştı. Ancak 2022 yılında şirket 30 koltuklu ES-30'a geçerek tasarımını değiştirdi ve turbogeneratörleri sisteme dâhil etti. 2024 yılında bir kez daha yön değiştirildi. Bu kez ES-30'da iki batarya-elektrikli pervanenin yanında iki geleneksel turboprop motoru kullanılması planlandı. Bu yaklaşım, elektriğin türbin üzerinden tekrar mekanik güce dönüştürülmesinden kaynaklanan bazı kayıpları ortadan kaldırırken uçağın iki farklı tahrik mimarisini bir arada taşımasını sağlıyordu. Son olarak geçilen ES-36 ise bu açıdan farklı bir yaklaşım sunuyor. Uçakta iki pervane bulunuyor ve her iki pervane de sürekli olarak elektrik motorları tarafından döndürülüyor. Turbogeneratörlerin görevi ise gerektiğinde bu elektrik motorlarına enerji sağlamak. Böylece uçağın itki sistemi baştan sona elektrikli kalırken, ihtiyaç duyulan elektrik enerjisinin kaynağı uçuşun koşullarına göre değişebiliyor.
Heart Aerospace'in bu son yaklaşımı, elektrikli uçakların önündeki sorunu ortadan kaldırmaktan ziyade bu sorunun etrafından dolaşmaya odaklanıyor. Bu da şirketin X1 ile sergilediği teknolojisini ticarileştirme konusunda rakiplerinden daha hızlı davranabileceğinin sinyallerini veriyor.
Bataryalı menzil yaklaşık 200 kilometre
Heart Aerospace, üretime girecek ES-36'da kullanılacak bataryanın kimyasını, toplam kapasitesini veya sistem seviyesindeki özgül enerji değerini henüz detaylı şekilde açıklamış değil. Uçağın gerçek potansiyeli bu bilgiler de paylaşıldıktan sonra ortaya çıkacak. Çünkü aboratuvar ortamında açıklanan hücre seviyesindeki enerji yoğunluğu değerleri, doğrudan bir uçağın kullanabileceği batarya paketine dönüşmüyor. Ayrıca kalkış sırasında ihtiyaç duyulan yüksek gücü sağlayabilmesi, çok sayıda şarj-deşarj döngüsüne dayanması, uygun şekilde soğutulması ve termal kaçak gibi durumlarda güvenli kalması gibi karşılanması gereken daha pek çok kriter bulunuyor. Bu nedenle hücre seviyesinde daha yüksek enerji yoğunluğuna ulaşılması, tek başına elektrikli uçakların menzilinin aynı oranda artacağı anlamına gelmiyor.
Bununla birlikte Heart Aerospace'in kullandığı mimarinin önemli bir avantajı bulunuyor. Uçağın pervaneleri zaten elektrik motorları tarafından döndürüldüğü için gelecekte daha gelişmiş bataryaların kullanılması, uçağın temel itki sistemi baştan tasarlanmadan menzilin artırılmasını sağlayabilir. Daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip bataryalar geliştirildikçe turbogeneratörlere olan ihtiyaç azalabilir ve elektrikli uçuşun ekonomik olarak mümkün olduğu mesafe artabilir. Uçakların onlarca yıl hizmette kalabildiği düşünüldüğünde bu durum özellikle önemli. Bir ES-36 bugün sahip olduğu batarya teknolojisiyle hizmete girse bile, kullanım ömrü boyunca batarya paketlerinin birkaç kez değiştirilmesi mümkün olabilir. Dolayısıyla gelecekteki batarya teknolojilerindeki gelişmeler, aynı uçağın daha fazla uçuşu yakıt kullanmadan gerçekleştirmesine olanak tanıyabilir.
Diğer yandan ES-36'nın çevresel etkisini değerlendirirken de yalnızca "elektrikli" veya "hibrit" tanımlarına bakmak yeterli değil. Uçak yalnızca bataryalardan aldığı enerjiyle uçabildiği kısa bir rotada yakıt yakımı tamamen ortadan kalkıyor. Yani bu hibrit yapısına rağmen, uçağın kısa rotalarda kullanıldığı takdirde çok düşük karbon ayak iziyle faaliyet göstermesi pekâlâ mümkün.
