ఘనస్థితి బ్యాటరీ విమానం ఎలక్ట్రిక్ విమానయానానికి కొత్త నిరూపణను ఇచ్చింది

పెద్ద ప్రాముఖ్యత కలిగిన చిన్న పరీక్షా విమానం

ఫ్లోరిడాలో జరిగిన ఒక పరీక్షా విమానం, ఎలక్ట్రిక్ విమానయానం సంవత్సరాలుగా వెంబడిస్తున్న ఒక మైలురాయిని అందించింది. అందించిన మూల పాఠ్యాన్ని అనుసరించి, Helios Horizon జూన్ 5న Zephyrhills Municipal Airport వద్ద జరిగిన ధృవీకరణ విమానాల శ్రేణిలో ఘనస్థితి బ్యాటరీలపై ఎగిరిన తొలి మానవసహిత స్థిర-వింగ్ విమానంగా మారింది.

ఈ విమానం పరిమిత పరిధిలోనే జరిగింది. ఇది దీర్ఘశ్రేణి ప్రదర్శన కూడా కాదు, వాణిజ్య సేవకు ముందస్తు చూపు కూడా కాదు. బదులుగా, కొత్త బ్యాటరీ ప్యాక్ అమర్చిన తర్వాత బరువు మరియు సమతౌల్యాన్ని నిర్ధారించడానికి ఈ పరీక్షలు రూపకల్పన చేయబడ్డాయి. కానీ విమానయానంలో మొదటి విజయాలు గొప్పగా ఉండాల్సిన అవసరం లేదు. ఇది ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే ఘనస్థితి ప్రపల్షన్‌ను వాగ్దానం స్థాయి నుంచి మానవసహిత విమానంలో ప్రత్యక్ష ఎగురుదల స్థాయికి తీసుకొస్తోంది.

ఎలక్ట్రిక్ విమానయానానికి, ఇది కప్పబడ్డ దూరం కంటే ఎక్కువ ప్రాముఖ్యత కలిగింది. ప్రధాన అడ్డంకి ఎప్పుడూ శక్తి సాంద్రతే: ఒక బ్యాటరీ తన బరువుకు తగినంతగా ఎంత శక్తిని నిల్వ చేయగలదు. ఈ విషయంలో విమానయానం భూపరిమాణ రవాణా కంటే చాలా తక్కువ సహనశీలం, మరియు రోడ్డు వాహనాల్లో చిన్నగా కనిపించే మెరుగుదలలు గాల్లో నిర్ణయాత్మకంగా మారగలవు.

ఘనస్థితి బ్యాటరీలు విమానాలకు ఎందుకు ముఖ్యమైనవి

అందించిన మూల పాఠ్యంలో ఈ ప్రధాన ప్రయోజనం స్పష్టంగా వివరించబడింది. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, మరియు విమానయాన పరంగా, విస్తృతంగా ఉపయోగపడే ఎలక్ట్రిక్ విమానాలకు అవసరమైనంత శక్తిని కిలోగ్రాముకు నిల్వ చేయలేవు. ఘనస్థితి బ్యాటరీలు ఆ ద్రవాన్ని ఘన పదార్థాలతో భర్తీ చేస్తాయి, తద్వారా ఢీకొట్టడం, చీలడం, వేడి పట్ల నిరోధం మెరుగవుతుంది, అదే సమయంలో శక్తి సాంద్రత కూడా పెరుగుతుంది.

Helios Horizonలో ఈ మార్పు గణనీయంగా కనిపిస్తోంది. విమానం గతంలో ఉపయోగించిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్ 260 వాట్-గంటలు/కిలోగ్రాము ఇచ్చింది. కొత్త ఘనస్థితి సెల్స్ 410 వాట్-గంటలు/కిలోగ్రాము చేరుకున్నాయని వివరించబడ్డాయి, ఇది సుమారు 60 శాతం పెరుగుదల. కంపెనీ స్థాపకుడు మరియు ప్రధాన పరీక్షా పైలట్ Miguel Iturmendi, ఆ సంఖ్య మరో రెండు సంవత్సరాల్లో మరింత 40 శాతం పెరుగుతుందని భావిస్తున్నానని చెప్పారు.

ఈ మెరుగుదలలు కొనసాగితే, అవి ఎలక్ట్రిక్ విమానయానంలోని అత్యంత కఠినమైన సమీకరణాల్లో ఒకదాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి: బ్యాటరీ బరువు విమానాన్ని మించకుండా, పరిధి మరియు మిషన్ ఉపయోగకరతను ఎలా విస్తరించాలి. శక్తి సాంద్రతలో ప్రతి పెరుగుదల, పేడ్లోడ్, వ్యవధి, లేదా భద్రతా మార్జిన్‌కు మరింత స్థలాన్ని తెరవగలదు.

విమానమూ, దాని చుట్టూ ఉన్న వ్యవస్థ కూడా

మూల పాఠ్యం ప్రకారం, Helios Horizon మొదట Pipistrel Taurus మోటరైజ్డ్ గ్లైడర్‌గా ప్రారంభమైంది. అనంతరం Iturmendi బృందం స్వంత బ్యాటరీ నిర్వహణ, కస్టమ్ ప్రపల్షన్ స్టాక్, థర్మోడైనమిక్ నియంత్రణలు, మరియు సౌర ప్యానెల్ వింగ్ ఎక్స్‌టెన్షన్లను జోడించింది. ఫలితంగా ఇది ఫ్యాక్టరీ-ప్రామాణిక విమానంలా కాకుండా, వాస్తవ విమాన పరిస్థితుల్లో కొత్త ప్రపల్షన్ ప్యాకేజీని నిరూపించడానికి కూడబెట్టిన పరీక్షా వేదికలా కనిపిస్తోంది.

మూల పాఠ్యం బ్యాటరీ రసాయనశాస్త్రం మాత్రమే కాకుండా ఆ భావనను విస్తరించే మరో రెండు లక్షణాలను కూడా పేర్కొంటుంది. ప్యాక్‌ను సాధారణ AC అవుట్‌లెట్ నుంచి ఛార్జ్ చేయవచ్చు, అలాగే 15 నిమిషాల లోపల 80 శాతం వరకు ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్‌ను కూడా మద్దతు ఇస్తుంది. అంతేకాదు, విమానం రెక్కలపై అమర్చిన సౌర ప్యానెల్ల ద్వారా, మరియు గ్లైడ్‌లు, దిగివచ్చే సమయంలో ప్రొపెల్లర్‌ను విండ్ టర్బైన్‌లా తిప్పే రీజెనరేటివ్ సిస్టమ్ ద్వారా విమానంలోనే శక్తిని తిరిగి పొందుతుందని వివరించబడింది.

ఈ లక్షణాలను విమానయాన శక్తి సమస్యకు పూర్తి పరిష్కారంగా భావించకూడదు, కానీ ఎలక్ట్రిక్ విమానం అభివృద్ధి ఇప్పుడు ఒకే భాగం సమస్య కాకుండా, ఒక వ్యవస్థ స్థాయి సవాలుగా మారుతోందని అవి చూపిస్తున్నాయి. బ్యాటరీ రసాయనశాస్త్రం, ఛార్జింగ్ ప్రవర్తన, తాపన నిర్వహణ, శక్తి పునరుద్ధరణ అన్నీ పరస్పరం అనుసంధానమై ఉన్నాయి.

ఇది ఏమి మార్చుతుంది, ఏమి మార్చదు

ఈ విమానాన్ని వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగపడే ఎలక్ట్రిక్ విమానయానం ఇప్పటికే వచ్చిందని భావించడం త్వరపడిన నిర్ణయం అవుతుంది. మూల పాఠ్యం స్పష్టంగా ఇది చిన్న పరీక్షల శ్రేణి అని చెప్పింది, మరియు ఈ విమానం ఈ రంగాన్ని ఇంకా పరిమితం చేస్తున్న పరిధి లేదా ఆర్థికత సమస్యలను ఒక్కసారిగా పరిష్కరించిందని ఎటువంటి దావా చేయలేదు.

అయితే ఆ జాగ్రత్తను విజయాన్ని కప్పిపుచ్చనివ్వకూడదు. కొత్త బ్యాటరీ సాంకేతికతలు తరచుగా భూపరిమాణ రవాణా భాషలో చర్చించబడతాయి, అక్కడ స్కేలింగ్ సమయరేఖలు సారాంశంగా అనిపించవచ్చు. మానవసహిత విమానం ఈ సాంకేతికతకు వేరే రకమైన విశ్వసనీయతను ఇస్తుంది. సెల్స్‌ను సమీకరించగల, సమతుల్యం చేయగల, నిర్వహించగల, మరియు పైలట్‌ను గాల్లోకి తీసుకెళ్లేంత నమ్మదగినవిగా చూపిస్తుంది.

ఎలక్ట్రిక్ విమానయానం రసాయనంతో పాటు విశ్వాసంపై కూడా ఆధారపడుతుంది కాబట్టి ఇది మరింత ప్రాధాన్యం కలిగింది. విమాన ధృవీకరణ, ఆపరేటర్ స్వీకరణ, ప్రజా ఆమోదం అన్నీ నెమ్మదిగా కదులుతాయి. వాస్తవ ప్రపంచ హార్డ్‌వేర్ విమాన వాతావరణంలో పనిచేస్తున్నట్లు చూపించే మైలురాళ్లు, ఊహాత్మక పురోగతులను ఇంజనీరింగ్ ప్రోగ్రాములుగా మార్చడంలో సహాయపడతాయి.

విమానయానానికి తదుపరి బ్యాటరీ పోటీ

అందించిన మూల పాఠ్యం Helios Horizon విమానాన్ని ఒక మొదటిసారి అని పేర్కొంటుంది, మరియు మొదటిసారులు ముఖ్యమైనవి ఎందుకంటే అవి పోటీ అనుసరణ యొక్క ప్రారంభాన్ని నిర్వచిస్తాయి. ఒక బృందం మానవసహిత కార్యకలాపంలో ఒక భావనను నిరూపించిన వెంటనే, ఆ పనితీరును ఎంత త్వరగా మెరుగుపరచగలరు మరియు ఆ విధానం అత్యంత అనుకూలీకరించిన డెమోను దాటి స్కేల్ అవుతుందా అన్న దానిపై ఒత్తిడి మారుతుంది.

తదుపరి దశ ఆ మొదటి మైలురాయికంటే కఠినంగా ఉంటుంది. అధిక శక్తి సాంద్రతకు విశ్వసనీయత, తయారీ సామర్థ్యం, పునరావృత్తి సామర్థ్యం కలిసి రావాలి. తాపన ప్రవర్తన ముందుగా అంచనా వేయగలిగినట్లుగా ఉండాలి. ఛార్జింగ్ దావాలు సాధారణ వాడుకలో నిలబడాలి. మరియు పనితీరు లాభాలు కొత్త పదార్థాలు, నిర్వహణ వ్యవస్థలు తెచ్చే అదనపు సంక్లిష్టతకు న్యాయం చేయాలి.

అయితే, దిశ స్పష్టంగా ఉంది. ఎలక్ట్రిక్ విమానయానం విమానరూపాల్లో కాకుండా నిజంగా అర్థవంతంగా అనిపించేంత పెద్ద బ్యాటరీ దూకుడును ఎంతోకాలంగా ఎదురుచూస్తోంది. Helios Horizon యొక్క ఘనస్థితి పరీక్షా విమానాలతో, ఆ దూకుడు కనీసం పేజీ నుంచి బయటకు వచ్చి ఆకాశంలోకి చేరింది.

• Helios Horizon, అందించిన పాఠ్యం ప్రకారం, ఘనస్థితి బ్యాటరీలను ఉపయోగించిన తొలి మానవసహిత స్థిర-వింగ్ విమానాన్ని పూర్తి చేసింది.
• కొత్త సెల్స్ 410 Wh/kgగా, విమానం ముందు ఉపయోగించిన లిథియం-అయాన్ ప్యాక్ 260 Wh/kgగా నివేదించబడింది.
• పరీక్షా ప్రచారం బ్యాటరీ అమరిక తర్వాత బరువు మరియు సమతౌల్యాన్ని ధృవీకరించడంపై దృష్టి పెట్టింది.
• విమానంలో ఫాస్ట్ ఛార్జింగ్, సౌర మద్దతు, మరియు విమానంలోనే రీజెనరేటివ్ ఎనర్జీ రికవరీ కూడా ఉన్నాయి.

ఈ వ్యాసం New Atlas రిపోర్టింగ్‌పై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.