מגניקס תסב מטוס נוסעים סילוני למטוס חשמלי המונע באמצעות תאי-דלק מימניים

בתמונה למעלה: מטוס דאש-8. צילום: ויקיפדיה

חברת מגניקס (MagniX) מסיאטל, המפתחת מנועים חשמליים למטוסים ושותפתה של אוויאיישן (Eviation) הישראלית, החלה בפרויקט פיתוח נוסף בתחום התעופה החשמלית: ערכת הסבה המפותחת בשיתוף פעולה עם Hydrogen Universal להסבת מטוסי נוסעים בינוניים המונעים על-ידי מנוע סילון מסוג טורבו-פרופ למטוסים חשמליים המתודלקים באמצעות מימן.

במסגרת הפרויקט הראשון בתוכנית, הן יסבו מטוס De Havilland Canada DHC8-Q300 (בתמונה למעלה), הידוע גם בקיצור DASH-8, למטוס חשמלי לחלוטין המקבל אנרגיה מתאי דלק. מדובר במטוס נפוץ מאוד בשוק הטיסות האזוריות לטווחים בינוניים. הוא יצא לשוק ב-1983, מכיל כ-50 מושבים ועד היום יוצרו כ-2,000 מטוסים.

במסגרת ההסבה, יוחלפו מנועי הסילון בכנפיים במנועים חשמליים מתוצרת מגניקס, בהספק של 2 מגה-וואט (2600 כוחות סוס לערך). זהו המנוע הגדול ביותר שפיתחה מגניקס. תאי הדלק ומיכלי האחסון יהיו באחריות היידרוג'ן יוניברסל.

תעופה בלתי מזהמת

תהליך הפקת חשמל באמצעות תאי דלק מימן אינו מוביל ליצירת פחמן דו-חמצני, אלא ליצירת מולקולות מים ולכן הוא פחות מזהם את האטמוספירה. כבר בשנות ה-80 החלו הנסיונות הראשונים לפתח מנועי מטוסים מבוססי מימן – בתחילה מנועי בעירה פנימית ובעשור האחרון מנועים חשמליים. אלא שהדבר אינו קל: דלק מימני תופס יותר מקום מדלק רגיל, ויש לאחסן אותו במיכלים מיוחדים בגוף המטוס ולא בכנפיים. הדבר מגדיל את הגרר (drag) של המטוס ומצמצם את התפוסה.

כך למשל, המטוס המוסב של מגניקס והיידרוג'ן יכיל 40 מושבים במקום 50 מושבים, כדי לפנות מקום לתאי הדלק. עם זאת, משקל המימן הינו כשליש ממשקל הדלק הרגיל (לכמות אנרגיה זהה), ולכן משקל ההמראה של מטוס מימני נמוך יותר. המנכ"ל הישראלי של מגניקס, רועי גנצרסקי, הסביר ל-Techtime שיש בפרוייקט אתגרים נוספים. "התעשייה מתקשה לפתח תאי דלק מימניים ולשמר ולשנע מימן". מהסיבות הללו רבים בתעשייה מעריכים שמטוסי נוסעים מתודלקי מימן יהיו כלכליים רק בעוד 10-20 שנה.

אילוסטרציה של המטוס המוסב. מקור: MagniX
אילוסטרציה של המטוס המוסב. מקור: MagniX

היידרוג'ן המפתחת את תאי הדלק המימניים, פיתחה גם מערכת אחסון המאפשרת לשנע את המימן באמצעות שרשרת האספקה הקיימת של עולם התעופה. גנצרסקי: "היא הצליחה לתת מענה לבעיות המרכזיות, ובאמצעות המנועים שלנו נפתח את מטוס הנוסעים הגדול ביותר המונע באמצעות מנועים חשמליים. שיתוף הפעולה הזה מכניס אותנו לתחום מטוסי הנוסעים הבינוניים ולקבוצה חדשה של לקוחות. בתעשייה העריכו רבים שלא ניתן להפעיל מטוסים בגודל כזה באמצעות הנעה חשמלית".

לחשמל ציי מטוסים

חברת מגניקס מכוונת לעולם התעופה המסחרית לטווחים בינוניים (Middle-Mile) של עד כ-1,000 מיילים. תחום זה מהווה כ-70% מכלל טיסות הנוסעים המסחריות. טיסות אלה מתבצעות על ידי מטוסים קטנים וקלי-משקל יותר, שניתן להטיסם באמצעות המנועים החשמליים של מגניקס. החברה מציעה לחבות תעופה לטווחים בינוניים אפשרות להסב את מטוסי הבוכנה הקיימים למטוסים חשמליים באמצעות החלפת המנוע, ובכך להוזיל משמעותית את עלויות הטיסה ולצמצם למינימום את הזיהום והרעש.

החברה כבר ביצעה שני פיילוטים: בדצמבר 2019 היא ביצעה טיסת מבחן למטוס DHC-2 Beaver בעל 6 מושבים של חברת Harbour Air הקנדית שהוסב מהנעת שריפה פנימית להנעה חשמלית באמצעות מנוע 750 כוחות סוס של מגניקס. במאי 2020 היא ביצעה טיסת מבחן של Cessna Grand Caravan בעל 9-12 מושבים, שהוסב להנעה חשמלית באמצעות אותו המנוע החשמלי.

מגניקס ביצעה טיסת מבחן במטוס ססנה חשמלי

[בתמונה: מטוס הססנה במהלך טיסת המבחן]

ציון דרך נוסף בתחום התעופה החשמלית: חברת MagniX, המפתחת מנועים חשמליים לעולם התעופה ומשתפת פעולה גם בפיתוח המטוס החשמלי של אוויאיישן הישראלית, ביצעה בשבוע שעבר טיסת מבחן נוספת של מטוס נוסעים מדגם Grand Caravan 208B של חברת ססנה, שמנוע הבוכנה שלו הוחלף במנוע חשמלי בעל 750 כוחות סוס (560 קילו-וואט) של מגניקס. הטיסה, שנמשכה כ-30 דקות, התבצעה במוזס לייק שבמדינה וושינגטון, באתר הניסוי של חברת AeroTec, המתמחה במבדקי מבחן ורישוי של מטוסים. הטיסה בוצעה לצורך קידום תהליך הרישוי של המנועים של מגניקס. 

להערכת מגניקס, מדובר בטיסת המבחן של מטוס הנוסעים החשמלי הגדול ביותר עד כה. זהו מטוס הנוסעים השני שמגניקס מסבה למטוס חשמלי. בחודש דצמבר האחרון ביצעה חברת התעופה הימית הקנדית Harbour Air טיסת מבחן של מטוס ימי מדגם DHC-2 de Havilland Beaver בעל 6 מושבים (חמישה נוסעים וטייס), שהוסב באמצעות המנוע של מגניקס למטוס המונע באופן בלעדי על ידי מנוע חשמלי. מטוס ה-Caravan בטיסה הנוכחית הוא מטוס יבשתי בעל 9-12 מושבים עבור נוסעים ועוד כשני טייסים. במטוס ה-Beaver המנוע של מגניקס החליף מנוע בעל 450 כוחות סוס, ואילו ב-Caravan מנוע הבוכנה המקורי הוא בעל 750 כוחות סוס. מאז דצמבר ביצעו מגניקס והארבור איר טיסות מבחן נוספות במטוס ה-Beever, וכבר בשבוע הבא מתוכננת טיסת מבחן נוספת של מטוס ה-Caravan.

הפחתת עלויות הטיסה וצמצום הזיהום

חברת מגני-איקס מכוונת לעולם התעופה המסחרית לטווחים בינוניים (Middle-Mile) של עד כ-1,000 מיילים. תחום זה מהווה כ-70% מכלל טיסות הנוסעים המסחריות. טיסות אלה מתבצעות על ידי מטוסים קטנים וקלי-משקל יותר, שניתן להטיסם באמצעות המנוע החשמלי של מגניקס.

"טיסת המבחן של הגרסה החשמלית של מטוס ה-Caravan מהווה צעד נוסף בדרך להפיכת עולם התעופה לטווחים בינוניים, המקשר בין שדות תעופה קטנים יותר, לזול לאין שיעור ונקי מפליטות מזהמות, המטוס החשמלי הזה יכול להטיס אנשים וחבילות בדרך שלא היתה אפשרית עד כה." גנצרסקי משמש גם כיו"ר חברת אוויאיישן (Eviation) הישראלית, המפתחת מטוס נוסעים חשמלי בשם Alice, וזאת לאחר שקבוצת האחזקות מסינגפור קלרמונט (Clermount) רכשה את השליטה באוויאיישן ב-2019.

בשתי טיסות המבחן שביצעה, מגני-איקס למעשה מציעה לחבות תעופה לטווחים בינוניים אפשרות להסב את מטוסי הבוכנה הקיימים למטוסים חשמליים באמצעות החלפת המנוע, ובכך להוזיל משמעותית את עלויות הטיסה ולצמצם למינימום את הזיהום והרעש. לאחר טיסת המבחן בדצמבר הכריזה הארבור אייר כי היא מתכוונת, לאחר השלמת תהליך הרישוי, לחשמל בסופו של דבר את כל צי מטוסיה, והיא מעריכה שהסבת המטוסים תפחית את העלות לשעת טיסה בכ-80%-50%.

האזינו לתוכנית הפודקאסט שלנו שבה התארח מנכ"ל מגני-איקס רועי גנצרסקי:

"האנשים שמאחורי הטכנולוגיה": הישראלי שסיפק את המנוע למהפיכת התעופה החשמלית

מנחה: יוחאי שויגר
עורך: רוני ליפשיץ
עריכת סאונד ומנגינת פתיחה: ניר שדה

האורח בתוכנית הוא רועי גנצרסקי, מנכ"ל חברת Magnix מסיאטל,  המפתחת מנועים חשמליים למטוסים. בשיחה, מספר רועי כיצד קיבל הצעה מקבוצת אחזקות מסינגפור לנהל חברת פיתוח קטנה שלא ידעה מה לעשות בדיוק עם המנוע המפכני שפיתחה, ועל השידוך עם חברת אוויאיישן הישראלית, המפתחת את מטוס הנוסעים החשמלי הראשון בעולם.

בתוך-כך, הוא פורש חזון מלהיב על מהפיכת התעופה החשמלית, ומסביר מדוע השימוש במנועים חשמליים אינו רק נקי וזול יותר – אלא גם צפוי להוליד עולם חדש של תעופה לטווחים בינוניים שיעשו את העולם שלנו לנגיש יותר מאי-פעם.

 

עקבו אחר כל תוכניותינו ב-Spotify

וגם ב-Apple Podcasts

 

חשיפה: המנוע החשמלי והפיננסי שמאחורי אוויאיישן הישראלית

בתמונה למעלה: רועי גנצרסקי, יו"ר אוויאיישן, מנכ"ל מגני-אקס (MagniX) ומנהל חטיבת התעופה בקבוצת קלרמונט

לפני שבועיים (10 בדצמבר, 2019) נראה היה שאוויאיישן הישראלית (Eviation) עומדת לאבד את עמדת הבכורה שלה כחלוצת תעופת הנוסעים החשמלית: חברת התעופה האזורית הקנדית Harbour Air ביצעה טיסת מבחן ראשונה של מטוס נוסעים חשמלי. מייסד ומנכ"ל החברה, גרג מקדוגל, המריא משדה התעופה של  החברה בריצ'מונד, בקולומביה הבריטית, במטוס DHC-2 de Havilland Beaver בעל 6 מושבים, טס מעל נהר פרייזר ונחת בשלום לאחר רבע שעה. היסטורית, הארבור-אייר הקדימה את טיסת המבחן הראשונה של מטוס החשמלי Alice של אוויאיישן שאמורה להתבצע בקיץ 2020.

אבל מעשית, התמונה מעניינת יותר, מכיוון שהארבור אייר התקינה במטוס הבוכנה הישן מנוע חשמלי של חברת MagniX מסיאטל, שמספקת את המנועים החשמליים גם למטוסים של אוויאיישן, ומנכ"ל MagniX, רועי גנצרסקי, הוא כיום גם יו"ר אוויאיישן, וגם מי שהביא אליה את המשקיעה האסטרטגית, קבוצת קלרמונט (Clermont), שאיפשרה לה לפתח את המטוס החשמלי המהפכני והפכה לפני מספר חודשים לבעלת השליטה בחברה. בראיון בלעדי ל-Techtime סיפר גנצרסקי כיצד התחברו כל הקצוות המרוחקים האלה מסיאטל ומושב קדימה, ונקובר, אוסטרליה, סינגפור וניו-זילנד לחזון אחד משותף: לחולל את מהפכת התעופה החשמלית.

המנוע החשמלי המוטס החזק בעולם

חברת מגני-אקס הוקמה באוסטרליה בשנת 2009 כחברת מחקר ופיתוח קטנה שהתמקדה בפיתוח דגמים חדשים של מנועים חשמליים. בשנת 2017 היא השלימה את הפיתוח של אב-טיפוס ראשון ומאוד יעיל: מנוע חשמלי במשקל של 52 ק"ג בלבד ובעל הספק של 350 כוחות סוס במהירות של 2500 סל"ד (סיבובים לדקה). גנצרסקי: "בתחילה החברה לא ידעה מה לעשות עם המנוע ולמי הוא מתאים, אבל מהר מאוד התברר שיש לו יתרון ייחודי בעולם התעופה, מאחר שהוא פותר את הבעיה הגדולה ביותר שעיכבה עד כה את התפתחות התעופה החשמלית: יחס משקל-כוח.

"המנוע מייצר הרבה כוח במשקל נמוך ובסל"ד נמוך שמאפשר את חיבור המנוע ישירות לפרופלור ללא צורך בתיבת הילוכים כבדה ומסובכת.". הגילוי הוביל תפנית עסקית: מגני-אקס החליטה להיות יצרנית מנועים חשמליים לעולם התעופה, וב-2018 העבירה את פעילותה לאחד ממרכזי התעופה החשובים בעולם: סיאטל, ארה"ב, מקום מושבה של בואינג. במקביל היא גייסה לשורותיה כמנכ"ל את הישראלי גנצרסקי, שעבר 13 שנים בבואינג והגיע למגני-אקס לאחר ששימש בתפקיד הסמנכ"ל המסחרי של חטיבת השירותים של בואינג ולאחר מכן כמנכ"ל חברת התוכנה BoldIQ.

טיסת הבכורה של מטוס חשמלי מוסב בחברת הארבור אייר הקנדית
טיסת הבכורה של מטוס חשמלי מוסב בחברת הארבור אייר הקנדית

"סיאטל היא מקום אידיאלי לחברה בתחום התעופה. בזכות בואינג יש בסיאטל אקו-סיסטם מאוד מפותח של עולם התעופה, עם כל שרשרת האספקה הדרושה. סיאטל ידועה גם בתרבות הסטארט-אפ שלה וכמקום שבו צמחו אמזון, פייסבוק ומיקרוסופט".

הפילנתרופ שהתלהב מהרעיון המחשמל

בשלב הזה נכנס הכסף. בשנת 2018 רכשה קבוצת קלרמונט (Clermont Group) את חברת מגני-אקס כדי לממן את התפתחותה בשוק התעופה הקשוח. הבעלים של קלרמונה הוא המיליארדר ריצ'רד צ'נדלר מניו-זילנד, שהונו נאמד בכ-3 מיליארד דולר. צ'נדלר מגדיר את עצמו כפילנתרופ המאמין בעידוד עסקי של אנשים וקהילות ולא במתן תרומות. הוא בנה את קבוצת קלרמונט במתכונת של חברת אחזקות המשקיעה בשלושה תחומים מרכזיים: בריאות נגישה במדינות מתפתחות, מנגנונים פיננסיים להלוואות קטנות (מיקרו-הלוואות) ופיתוח תעופה חשמלית כדי לצמצם את פליטת גזי החממה.

בעקבות רכישת מגני-אקס מונה גנצרסקי למנהל פעילות קלרמונט בתחום התעופה החשמלית, והחברה השלימה אתגר תובעני יותר: ב-2018 היא פיתחה את הדור הבא של מנוע חשמלי מוטס: Magni500 בעל הספק של 750 כוחות סוס. "זהו המנוע החשמלי הגדול ביותר בעולם התעופה, והוא כבר יכול להרים מטוס נוסעים קטן. המטרה שלנו היתה ברורה: לטוס. בעקבות הפיתוח הזה נולד ההסכם עם הארבור אייר".

חברת הארבור אייר מפעילה קווי תעופה ימיים המחברים בין האיים בוואנקובר ובקולומביה הבריטית, ונחשבת לחברת התעופה האזורית הגדולה בצפון אמריקה והשלישית בגודלה בעולם. גנצרסקי: "זמן רב היא מחפשת דרכים להפחית את צריכת הדלק ואת הרעש והזיהום שהמטוסים מייצרים. להערכתה, השימוש במנועים חשמליים יפחית את העלות לשעת טיסה בכ-80%-50% ויצמצם למינימום את הזיהום והרעש. כעת היא מתכוונת לרשיין את המטוס החשמלי המוסב, ובסופו של דבר להחליף את כל הצי שלה במטוסים חשמליים המתבססים על המנועים של מגני-איקס.

מהי גומחת השוק נכונה?

להערכתו, הפיילוט המוצלח עם הארבור אייר עשוי להוליד מודל עסקי חדש שיאפשר לחברות תעופה לחשמל חלק מהצי שלהן באמצעות החלפת המנועים. "המנוע הנוכחי אומנם מספק טווחים קצרים למטוסים של הארבור אייר, אבל יש לו נישת שוק מאוד ברורה. במנוע הסטנדרטי, המטוסים של הארבור אייר יכולים לטוס לטווח של 450 מייל, ועם המנוע שלנו הם מגיעים לטווח של 100 מייל בלבד. אבל בפועל, נתיב הטיסה הארוך ביותר שלהם כיום הוא באורך של כ-95 מייל, כך שהמנוע שלנו נותן להם מענה מושלם לצרכים. הדבר הזה נכון בעולם התעופה כולו: בשנת ב-2018 בוצעו כ-5% מטיסות הנוסעים המסחריות לטווחים של עד 100 מייל. כלומר, יש פה שוק ממשי".

המנוע החשמלי מגדיר מחדש את מבנה המטוס

מנוע magni500 של חברת MagniX
מנוע magni500 של חברת MagniX

בעוד שהמודל של הארבור אייר מבוסס על הסבת מטוסים קיימים, חברת אוויאיישן הציבה לעצמה יעד שאפתני בהרבה: פיתוח מטוס חדש לחלוטין, שמתבסס על הנעה חשמלית. ברמה ההנדסית, מטוסים בנויים במידה רבה בהתאם לאילוצי מערכת ההנעה. בהיותו כבד וגדול, נתין למקדם את המדחף (פרופלור) בחזית המנוע, למרות שמבחינה אווירודינמית הנעה דוחפת יעילה יותר מהנעה מושכת. המטוס הראשון של אוויאיישן, "אליס" מתבסס על הנעה מבוזרת, עם מנוע אחד בזנב, המייצר הנעה דוחפת, ועוד שני מנועים בכנפיים, המסייעים להפחית את כוח הגרר שמייצרים המדחפים בכנפיים.

הודות לכך, הצליחה אוויאיישן לפתח מטוס חשמלי עבור 9 נוסעים המסוגל לטוס למרחק משמעותי של 650 מייל. גנצרסקי: "בעידן החשמלי אתה יכול לתכנן את המטוס באופן שונה, מכיוון שהמנוע קל וקטן  יותר. הסבת מטוס סילון למטוס חשמלי מנצלת רק חלק מהפוטנציאל. אוויאיישן בנתה מטוס חדש לחלוטין, שכל התכנון שלו מתבסס על ההנעה החשמלית".

הצלע החסרה בחזון של קלרמונט

הפיתוח של אוויאיישן משתלב כמו כפפה ליד בחזון שהציב  מייסד קבוצת קלרמונט. גנצרסקי זיהה את ההתאמה ופנה למייסד ומנכ"ל אוויאיישן, עומר בר-יוחאי, במטרה לבחון שיתוף פעולה אפשרי.  "גילינו שיש בינינו הרבה מן המשותף. גם מגני-איקס וגם אוויאיישן הן חברות סטראט-אפ עם אותה משימה: לפתח מטוס נוסעים מסחרי חשמלי ופרקטי שיאפשר לבנות שוק חדש שעדיין לא קיים".

בשלב הראשון אוויאיישן חתמה על הסכם לרכישת מנועים של מגני-איקס, לצד סימנס. בשלב הבא, גנצרסקי הציע למייסד קלרמונט לצרף את אוויאיישן לקבוצה. בחודש ינואר 2019 המהלך הושלם. קלרמונט העניקה לאוויאיישן הלוואה בהיקף של 76 מיליון דולר עם אופציה להמירה למניות, כדי שהיא תוכל לממן את המשך הפיתוח והמסחור של המטוס הראשון.

בסוף חודש אוגוסט 2019 מימשה קלרמונט את ההלוואה והפכה לבעלת השליטה באוויאיישן וכיום היא מחזיקה ב-70% ממניותיה. בעקבות המהלך הפכו מגני-אקס ואוויאיישן לחברות-אחות וגנצרסקי מונה ליו"ר דירקטוריון החברה. "צירוף אוויאיישן לקבוצת קלרמונט היא חלק חשוב בפאזל. יש לנו כעת את גוף המטוס ואת המנוע החשמלי".

הצגת המטוס החשמלי של אוויאיישן בסלון האווירי בפאריס 2019
הצגת המטוס החשמלי של אוויאיישן בסלון האווירי בפאריס 2019