Articles

نقش باتری ها در هواپیما

ارویل و ویلبر رایت از یک جرقه الکتریکی برای مشتعل کردن مخلوط سوخت در موتور خود استفاده کردند که باعث شد هواپیمای فلایر از زمین بلند شود و وارد کتاب‌های تاریخ گردد. از آن زمان تا کنون سیستم های الکتریکی که باتری ها جزء جدایی ناپذیر آن هستند ؛ نقش حیاتی در هواپیماها دارند.
باتری های هواپیما در طول تاریخ هوانوردی روندی تکاملی طی کرده اند ولی آخرین فناوری آن باتری های لیتیوم یونی است که در هواپیماهای جدید کاربرد دارد. کمپانی بوئینگ از این نسل از باتری ها در هواپیماهای جدید خود استفاده می کند .
برای نمونه هواپیمای بوئینگ 787 دارای دو باتری قابل شارژ اولیه است؛ واحد برق اصلی و کمکی .
باتری اصلی سیستم های هواپیما را روشن و هواپیما را قبل از روشن شدن موتورها زنده می کند. هنگامی که موتورها راه اندازی می شوند، انرژی الکتریکی برای راه اندازی سیستم ها از ژنراتورها تامین می شود. همچنین برای پشتیبانی از عملیات زمینی مانند سوخت گیری و روشن کردن سیستم ترمز هنگام یدک کشی هواپیما استفاده می شود.
باتری اصلی همچنین برای سیستم های حیاتی در حین پرواز در صورت قطعی برق بسیار غیر محتمل، برق پشتیبان تامین می کند. باتری کمکی انرژی لازم برای راه اندازی APU را تامین می کند که به نوبه خود می تواند موتورهای هواپیما را روشن کند.
باتری های لیتیوم یونی عملکرد و شیمی مناسبی برای ارائه نیروی زیاد در مدت زمان کوتاه برای انجام یک کار پر انرژی مانند راه‌اندازی موتور جت دارند. این باتری ها قابلیت شارژ در مدت زمان نسبتاً کوتاهی دارند تا برای پشتیبانی حیاتی در طول پرواز در دسترس باشند.
هواپیماهایی مانند 777، 747 از باتری های نیکل کادمیوم استفاده می کردند که سنگین تر، بزرگتر و کم قدرت تر بودند.
باتری‌ها مانند سایر فناوری‌ها پیشرفت چشمگیری داشته‌اند و باتری‌های لیتیوم یونی با نیازهای منحصر به فرد هواپیماهای پیشرفته مطابقت دارند؛ از جمله آنها می توان به وزن ؛ حجم کمتر و بازدهی بیشتر اشاره کرد.
چالش جدید در صنعت هواپیمایی برقی کردن موتورهای هواپیما به دلیل انتشار کمتر کربن است. در این چالش باتری ها نقشی مهم تر از قبل ایفا می کنند چراکه باید سبک تر و نیرومند تر از گذشته ظاهر شوند .
هواپیماهای تجاری به سه دسته تقسیم می شوند: منطقه ای، باریک پیکر و پهن پیکر. هواپیماهای منطقه ای معمولاً مأموریت های کوتاه، حدود 500 ناتیکال مایل را انجام می دهند، در حالی که هواپیماهای پهن پیکر مأموریت های بیش از 2000 ناتیکال مایل را پوشش می دهند. هواپیماهای باریک پیکر در بین این دو عدد یعنی تا 1000 ناتیکال مایل پرواز می کنند.
برای رسیدن به هواپیماهای برقی یا هیبریدی با این طبقه بندی جایگاه باتری ها بیش از پیش آشکار می گردد. دانشمندان هم اکنون به شیمی نسل نو برای باتری های هواپیما نیاز دارند چراکه بر اساس قوانین هوانوردی جاری این باتری ها باید علاوه بر توانایی تامین نیروی رانش در طول پرواز ؛ سی درصد از انرژی خود را برای شرایط اضطراری حفظ کنند .