Máy bay điện lớn nhất thế giới cất cánh

Máy bay mang tên X1

Chiếc máy bay lớn nhất thế giới chạy hoàn toàn bằng pin đã chính thức thực hiện chuyến bay đầu tiên, mở ra triển vọng mới cho ngành hàng không điện và công nghệ pin.

Máy bay mang tên X1, do Heart Aerospace - công ty hàng không có trụ sở tại Los Angeles (Mỹ) phát triển. X1 có sải cánh khoảng 32,3m; chiều dài 23,2m và trọng lượng hơn 11,3 tấn, tương đương trọng lượng của một chiếc xe buýt trường học khi chưa chở người.

Chuyến bay thử nghiệm tại một sân bay khu vực ở phía bắc New York, X1 hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng pin trong 27 phút, đạt độ cao khoảng 335m. Máy bay có sức chứa 30 người nhưng chuyến bay lần này chỉ có một phi công và không chở hành khách.

“Với chuyến bay đầu tiên của X1, Heart Aerospace đã chứng minh khả năng bay bằng điện ở quy mô của một máy bay thương mại”, ông Anders Forslund - nhà sáng lập kiêm CEO Heart Aerospace - cho biết.

Tuy nhiên, X1 không phải mẫu máy bay được phát triển để chở khách thương mại. Đây là nền tảng thử nghiệm công nghệ cho ES-30, kết hợp động cơ điện và động cơ đốt trong. Công ty đặt mục tiêu đưa ES-30 vào khai thác từ năm 2031.

ES-30 đã thu hút sự quan tâm của một số hãng hàng không lớn như United, Air Canada và JSX nhờ triển vọng giảm chi phí vận hành, đồng thời hạn chế tác động từ biến động giá nhiên liệu hàng không.

Heart Aerospace cho rằng sự kết hợp giữa mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn và chi phí bảo dưỡng giảm có thể giúp ES-30 có chi phí vận hành thấp hơn khoảng 40% so với các máy bay khu vực truyền thống có kích thước tương đương.

Theo công ty, chuyến bay thử nghiệm hoàn toàn bằng điện của X1 chỉ tiêu tốn khoảng 5 USD (khoảng 130.000 đồng) tiền điện. Tuy nhiên, con số này chỉ phản ánh chi phí năng lượng trực tiếp, chưa bao gồm tiền lương phi hành đoàn, phí sân bay, bảo dưỡng, bảo hiểm và chi phí thay thế, suy giảm pin theo thời gian.

Do đó, mức tiết kiệm thực tế mà các hãng hàng không có thể đạt được khi chuyển sang máy bay hybrid-điện vẫn chưa thể xác định rõ. Việc khoản tiết kiệm này có được chuyển thành giá vé thấp hơn cho hành khách hay không cũng còn bỏ ngỏ.

Máy bay điện vẫn chưa thể bay xa

Dù công nghệ hàng không điện đang phát triển nhanh, tầm bay vẫn là trở ngại lớn nhất.

Khi chỉ sử dụng pin, X1 có tầm bay tối đa khoảng 201km. Đây là khoảng cách chưa đủ để thay thế phần lớn các tuyến bay khu vực, đặc biệt khi máy bay vẫn phải duy trì lượng năng lượng dự phòng cho những tình huống khẩn cấp.

Nguyên nhân nằm ở trọng lượng của pin. Máy bay càng lớn càng cần nhiều pin, nhưng pin lại tạo thêm trọng lượng đáng kể. Khi lượng pin tăng quá mức, máy bay sẽ không còn đủ khả năng mang theo cả pin, hành khách và hàng hóa.

Điều đáng ngại hơn là pin tạo ra một khối lượng cố định. Khác với máy bay sử dụng nhiên liệu truyền thống - vốn nhẹ dần khi đốt nhiên liệu trong suốt chuyến bay, máy bay điện gần như giữ nguyên trọng lượng từ lúc cất cánh cho đến khi hạ cánh.

Với ES-30, Heart Aerospace dự kiến giải quyết vấn đề này bằng cách trang bị thêm một động cơ đốt trong đóng vai trò mở rộng tầm bay. Nhờ đó, phạm vi hoạt động của máy bay có thể tăng lên gần 805km, đủ phục vụ nhiều tuyến bay khu vực ngắn.

Hàng không điện trong tương lai

Heart Aerospace không phải doanh nghiệp duy nhất theo đuổi máy bay điện. Rolls-Royce đã phát triển máy bay đua chạy hoàn toàn bằng điện với tốc độ tối đa khoảng 623km/giờ. Trong khi đó, Harbour Air cũng đã phát triển một mẫu thủy phi cơ chạy hoàn toàn bằng điện với sức chứa 6 người.

Các công ty phát triển máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) như Joby Aviation và Archer Aviation cũng đang đưa những mẫu máy bay điện nhỏ, có thiết kế tương tự trực thăng, ra thị trường. Mục tiêu là vận chuyển hành khách từ các trung tâm thành phố đến sân bay trên những chặng đường ngắn.

Sự phát triển của máy bay điện được kỳ vọng góp phần giảm phát thải của ngành hàng không. Ngành này hiện chiếm khoảng 2,5% lượng khí thải carbon dioxide (CO₂) toàn cầu và còn phát sinh nhiều chất gây hiệu ứng nhà kính khác như oxit nitơ.

Tuy nhiên, giới hạn về công nghệ pin khiến máy bay điện hoàn toàn khó có thể thay thế máy bay thương mại truyền thống trên các tuyến đường dài trong tương lai gần.

Vì vậy, mô hình hybrid - điện có thể sẽ là bước chuyển tiếp thực tế hơn. Công nghệ này vừa tận dụng được ưu thế của động cơ điện, vừa sử dụng động cơ đốt trong để mở rộng tầm bay.