Jak będziemy latać w przyszłości? Mówi nam Polak rozwijający innowacje Airbusa

Marcin Walków, money.pl: Przez ostatnie 70 lat samolot to rura z fotelami w środku. Myślisz, że to się zmieni?

dr Grzegorz Ombach, starszy wiceprezes, Head of Disruptive R&T, Airbus: Tak, uważam, że jest miejsce na inny rodzaj konstrukcji samolotu, ale jeszcze nie w następnej generacji. To byłoby za duże ryzyko, żeby już teraz przeskoczyć z dobrze znanej i sprawdzonej koncepcji na coś zupełnie nowego - co innego w kwestii skrzydeł, silników, materiałów czy nawet rodzaju paliwa, jak w przypadku wodoru lub paliw syntetycznych.

A gdy popatrzymy jeszcze dalej, to w perspektywie 2050 r. takim przełomem może być technologia blended wing body (w wolnym tłumaczeniu - skrzydło rozmyte). Taka konstrukcja samolotu ma sporo zalet, przede wszystkim poprawia aerodynamikę, co oznacza niższe zużycie paliwa. Ale rodzi też kilka wyzwań.

Na przykład?

Choćby dopasowanie do infrastruktury obecnych lotnisk. Samolot musi zmieścić się przy rękawie terminala. Poza tym dziś, gdy samolot wykonuje manewr skrętu w powietrzu, to przechyla się na lewe lub prawe skrzydło, a druga strona kabiny podnosi się o około pół metra. Dla pasażera to w zasadzie nieodczuwalne.

Natomiast w przypadku samolotu w kształcie trójkąta równobocznego, gdy podczas takiego manewru spojrzysz w bok, to zobaczysz, że kabina podniosła się o 5-10 metrów. A to może wywołać objawy choroby lokomocyjnej i nie być akceptowalne przez pasażerów.

Jakie jest rozwiązanie?

Trzeba by posadzić pasażerów razem w części centralnej kabiny, a przestrzeń po bokach wykorzystać w inny sposób, na przykład dla cargo.

A nie tracimy wtedy korzyści wynikających ze zmiany konstrukcji kabiny?

Teoretycznie tracimy, ale pozostaje pytanie o balans. Jest jednak inny aspekt, który może przynieść rozwiązanie. Nikt nie powiedział, że następny, przełomowy samolot musi mieć okna. One dzisiaj są dlatego, by pasażer miał komfort, widział, co się dzieje na zewnątrz. Okna generalnie są problemem w projektowaniu samolotów.

Gdy projektujemy nowy design samolotu i potem uwzględniamy okna, to właściwości mechaniczne całej struktury się pogarszają.

Widzimy dziś jednak niesamowity rozwój elektroniki i ekranów - w naszych smartfonach, laptopach, telewizorach. I takie ekrany mogą zastąpić w przyszłości okna w samolotach.

Już dziś w pierwszej klasie Emirates w kabinach na środku pokładu są takie "wirtualne okna", by pasażerowie nie tracili możliwości oglądania świata na zewnątrz.

I dokładnie o takim kierunku mówię. Można więc wyobrazić sobie taki trójkątny samolot, w którym nie ma okien, a między rzędami foteli są panele z ekranami. I wówczas nie ma tego efektu, że widzisz kogoś na drugim końcu rzędu 5-10 m wyżej. Dalej trzeba będzie wykonywać manewry płynnie, bez gwałtownych ruchów, by nie wywołać choroby lokomocyjnej, ale na poziomie percepcji będzie już łatwiej.

Czym napędzać taki samolot?

W tego rodzaju samolotach raczej nie będzie się używać napędów open fan, gdzie najprościej mówiąc, łopaty wirnika nie są zamknięte w obudowie. Raczej te silniki pozostaną jeszcze tradycyjne, prawdopodobnie hybrydowe, a ich właściwości będą optymalizowane. Gdy myślimy o samolocie napędzanym wodorem, to w takiej konstrukcji otwiera się spore pole do popisu - więcej miejsca, żeby zintegrować zbiorniki paliwa i inne części napędu. I choć w lotnictwie komercyjnym byłaby to zupełnie nowa platforma, to przecież już dzisiaj tego typu samoloty latają.

W wojsku?

Tak. Dlatego uważam, że kwestią czasu jest, zanim od tego "cygara" z fotelami odejdziemy w kierunku konstrukcji blended wing jako jednej z możliwości.

Powiedziałeś o oknach. Usłyszałem kiedyś, że samoloty autonomiczne stworzą zupełnie nową możliwość dla pasażerów - latania z widokiem przez przednią szybę.

Pytanie, czy rzeczywiście nie będzie pilotów w samolotach. Z naszej perspektywy takiej opcji na razie nie ma. Mówimy o smart automation, czyli dodawaniu coraz to nowych funkcji, które wspomagają pilotów w pracy za sterami, ale nie eliminują ich. Pracujemy nad systemami automatycznego kołowania, by piloci mogli się skupić na innych ważnych rzeczach w tym czasie. Już kilka lat temu wypróbowaliśmy automatyczny start - i to działa. Testowaliśmy też technologie, aby samolot sam wylądował, i to też się sprawdziło.

Bo widzimy zastosowanie, które poprawi bezpieczeństwo i zredukuje obciążenie pilotów w różnych fazach lotu. Jeśli nasze wysiłki przyniosą spodziewany efekt, to następnym krokiem może być jeden pilot w kokpicie zamiast dwóch. Ale to dopiero wtedy, gdy samolot będzie w stanie sam bezpiecznie wylądować. Może się przecież zdarzyć, że pilot zasłabnie. Kto go zastąpi?

Dlatego przeskok z dwuosobowej załogi do jednego pilota to będzie bardzo duża rewolucja technologiczna. A na to potrzeba wielu lat usprawnień. Widzimy zresztą, ile czasu trwają już prace nad autonomicznym samochodem, który porusza się po ziemi, a nie w trzech wymiarach. Poza tym nie wszystkie samoloty będą autonomiczne. Będą musiały jakoś się komunikować między sobą, ale i z tymi "tradycyjnymi". Wiele pytań jest też o zarządzanie przestrzenią powietrzną, co dziś - mimo wszystko - odbywa się nadal dość analogowo. Gdy więc pojawia się hasło "autonomiczność", to nie myślimy wyłącznie o samolotach.

Dobrym przykładem pewnego rodzaju autonomii jest system, który nazywamy FellowFly. To inspiracja z natury. Przyglądaliśmy się ptakom, które latają w kluczu. Te z tyłu zużywają mniej energii do lotu, korzystając z turbulencji za skrzydłami ptaków, lecących z przodu.

I chcecie, żeby samoloty przez ocean też latały w takim kluczu?

Dlaczego nie? Każdy samolot, lecąc, generuje wiry końcówek skrzydeł. Jeśli w ich pobliżu znajdzie się drugi samolot, to w odpowiednim położeniu zacznie je wykorzystywać. Zrobiliśmy testy na dwóch Airbusach A350 na trasie z Europy na wschodnie wybrzeże USA. Dziś separacja między dwoma samolotami to około 30 mil morskich, a tutaj trzeba je do siebie jak najbardziej zbliżyć. I okazało się, że w odpowiedniej konfiguracji, można zredukować zużycie paliwa o około 4 proc. Więc to działa. Teraz trzeba tę technologię zintegrować z systemami samolotu tak, by oba samoloty same ustawiały się w odpowiednim położeniu. I jeszcze, aby dwa lub trzy samoloty z różnych miast znalazły się w tym samym czasie i w tym samym miejscu, aby uformować taki klucz.

Każda nowa generacja samolotów jest o kilkanaście procent oszczędniejsza w zużyciu paliwa. Ile jeszcze można z tego "wyciągnąć", a kiedy napotkamy sufit, gdy już bardziej oszczędnie się nie da?

Rzeczywiście, każda następna generacja to redukcja o 20-30 proc. Zużycie paliwa możemy redukować ulepszaniem materiałów, kształtu i konstrukcji skrzydeł, technologią silników. Praca w przemyśle lotniczym nauczyła mnie, że każde 0,5 proc. mniej w zużyciu paliwa odgrywa ogromną rolę. Bo paliwo to główny koszt dla linii lotniczych i wpływ na środowisko.

Zmiana konstrukcji skrzydła samolotu może dać jeszcze 10 proc., silniki open fan kolejne około 10-15 proc., kolejne kilka procent może dołożyć hybrydyzacja napędu I jak do tego dopracujemy jeszcze materiały, to dojdziemy do granicy możliwości.

A co z wodorem?

To jest ten kierunek, który może przynieść kolejną rewolucję. Ciekły wodór i superprzewodność. Pozwolą zwiększyć sprawność napędu elektrycznego, a równocześnie obniżyć masę. W przypadku samolotów każdy kilogram ma znacznie. Dlatego myślę, że ciekły wodór w połączeniu z superprzewodnikami pozwoli stworzyć naprawdę zeroemisyjny samolot.

Jeszcze kilka lat temu mówiono, że samoloty elektryczne - nie, bo baterie za ciężkie i za duże. Wodór - nie, bo zbiorniki za ciężkie i za duże. Co się zmieniło, że rozmowy o wodorze i samolotach elektrycznych wróciły?

Jesteśmy już parę kroków do przodu. Dlatego mówię o wodorze ciekłym, bo w tym przypadku mamy więcej energii w tej samej pojemności. I to ma sens i są możliwości zastosowania w samolocie pasażerskim na około 100 osób i około 1000 mil morskich zasięgu (1850 km). Potrzebujemy czerech napędów, czyli około 10 MW mocy. Ale technologia baterii nie zmienia się aż tak szybko, jak w przypadku samochodów elektrycznych, gdzie każde usprawnienie to około 10-20 proc. dłuższy zasięg. W naszym przypadku mamy ciągle 20 razy mniej niż byśmy potrzebowali.

To zapominamy jednak o elektrycznym samolocie?

Są możliwości, aby mniejsze samoloty, na krótkich trasach od 30 do 50 minut, były w pełni elektryczne. To bardziej elektryczne taksówki. Dla dużego samolotu pasażerskiego potrzebowalibyśmy kilku kontenerów baterii, a to oznacza o wiele mniej miejsca dla pasażerów. Dlatego czekamy na rewolucję w technologii baterii.

Do tego czasu jednak możemy pracować nad napędem hybrydowym. Tak, aby silnik elektryczny nie zastępował, ale wspomagał konwencjonalny napęd.

Są różne pomysły na latanie w przyszłości. Michael O’Leary mówił o miejscach stojących w samolotach. Są producenci pokazujący, że fotele nie muszą być jeden za drugim, mogą być piętrowe. Co nas powstrzymuje od takiej rewolucji? W klasie biznes i pierwszej mamy już łóżka i prysznice.

Nie chciałbym stać przez 10 godzin w samolocie, to na pewno. W ciągu ostatnich 40-50 lat kabina samolotu zmieniła się, ale to nadal jest ta sama koncepcja. Mamy fotel, w którym siedzimy, czasami trochę więcej miejsca, czasami trochę mniej. To w klasach premium można się położyć. Ale nowych pomysłów jest coraz więcej na to, jak poprawić komfort latania, bez kompromisu w sferze bezpieczeństwa. Czy fotele nie na tej samej wysokości, ale przesunięte, przyjmą się? Trudno powiedzieć. Ale dobrze, że tego typu rozwiązania się testuje.

Moim zdaniem najważniejsza zmiana, jaka się dokona, to będzie cyfrowa kabina pasażerska, zapewniająca o wiele lepszy dostęp do sieci bezprzewodowej. Tak, abyśmy wsiadając do samolotu, mogli o wiele lepiej zintegrować swój smartfon, kontynuować rzeczy rozpoczęte na ziemi, mieć swoje ulubione filmy, muzykę, kontakty.

Tak jak w przypadku samochodu?

Tak. Nowe możliwości komunikacji i rozrywki to również większy komfort dla pasażerów, nie tylko nowe fotele.

A co z powrotem do latania szybciej niż dźwięk? Boom Supersonic pracuje nad Concorde’em 2.0.

Nasze wysiłki koncentrujemy na zadaniu, jakie postawiono przed przemysłem lotniczym - do 2050 r. mamy być zeroemisyjni. Gdy zaczniemy zwiększać prędkość, to ilość energii potrzebna do przemieszczania mniejszej liczby pasażerów będzie dużo wyższa. Więc byłoby to możliwe, gdybyśmy mieli energię pochodzącą z zielonego wodoru i podobnych źródeł. Jest to oczywiście możliwe. Ale to nie jest priorytet numer jeden. Dlatego my nie mamy lotów naddźwiękowych na radarze.

Dobrze, że są startupy, które próbują tą drogą zrewolucjonizować przemysł lotniczy. Ale to będzie jednak nisza na rynku niż główny nurt. Dla nas zadaniem jest zoptymalizowanie obecnych samolotów w jak największym stopniu. Bo, jeśli popatrzymy na globalne prognozy rynkowe, to w ciągu najbliższych 20 lat liczba samolotów na świecie zwiększy się z 24 tys. do ponad 40 tys.

Loty suborbitalne to jeszcze węższa niższa.

Tak. Dziś nasze samoloty zabierają na pokład setki ludzi. W tym przypadku mówimy o znacznie mniejszych grupach i na tyle dużych przyspieszeniach, że też nie każdy będzie mógł z nich skorzystać. Więc znów, fajnie, że to się dzieje, ale nie będziemy w ten sposób latać na krótkich i średnich dystansach. Tu o wiele większe pole do zrewolucjonizowania transportu ma superszybka kolej, także Hyperloop.

Czyli - jak mówił Bertrand Piccard - nie polecimy suborbitalnie z Londynu do Paryża, ale z Londynu do Sydney już tak - w dwie godziny.

To byłaby rewolucja. Tylko znów - ile osób będzie stać na taką podróż?

Swój wkład w uczynienie dalekich lotów tańszymi miały Boeing 747 i super jumbo, czyli Airbus A380. Ciągle latają, ale już nie są produkowane. To był tylko romantyczny epizod w historii lotnictwa, a może dwupokładowe samoloty jeszcze kiedyś wrócą?

Bardzo lubię A380, bo to naprawdę świetny samolot. Wniósł do sektora lotniczego wiele nowych technologii. Również komfort podróży jest niesamowity, a dla Airbusa jego rozwój to była niesamowita przygoda. Ale sytuacja geopolityczna i ekonomiczna zmieniła się. Kiedyś marzyliśmy, że świat będzie jedną wielką globalną wioską. Prym miały wieść duże lotniska hubowe, a A380 był stworzony właśnie dla nich.

Dziś jednak sytuacja wygląda inaczej, a rynek lotniczy dostosowuje się do niej. I dlatego wprowadziliśmy A321XLR, czyli wąskokadłubowy samolot, który jest w stanie latać na długie trasy, z pominięciem hubów. Czy dwupokładowe samoloty powrócą? Marzyłbym o tym, aby nastały czasy, w których znów będą potrzebne. Uważam jednak, że nie wydarzy się to w najbliższej przyszłości.

Rozmawiał Marcin Walków, dziennikarz i wydawca money.pl