Hur mycket energi går egentligen åt för att få upp en trafikflygplan i luften? Skulle man kunna återvinna energin vid landning? Vore det inte mer energisnålt att använda en katapult vid start, som på hangarfartyg?

Det undrade Ulf Stelliger. Här kommer initierat svar.

Antag att ett trafikflygplans startvikt är 100 ton. Planets hastighet vid lättning är cirka 250 km/h. Hastigheten vid landning antas vara ungefär samma, eller något lägre beroende på lägre vikt.

Energiåtgången för start är teoretiskt den rörelseenergi som dessa 100 ton har vid 250 km/h, plus åtgång till rullfriktion och luftmotstånd under den tid starten tar.

Nödvändig energi alstras av motorerna. Under en start som varar 30 sek kommer motorerna att ha förbrukat cirka 100 kg bränsle. (Motorerna har i detta läge mycket dålig verkningsgrad). Frågan om energiåtgången vid start kan besvaras med cirka 3 000 MJ (megajoule) eller drygt 800 KWh.

Rörelseenergin vid landning är ungefär en tiondel av detta, det vill säga 300 MJ. Mycket av energin försvinner genom luftmotstånd och rullfriktion under landningen, samt genom att motorerna reverseras.

Hjulbromsning tar hand om ungefär 25 procent av rörelseenergin vid sättning. Skulle denna bromsenergi kunna återvinnas? Teoretiskt, ja. Men praktiskt och ekonomiskt är det helt omöjligt.

Elbromsar effektiva nog att ta hand om de 10 megawatt som alstras under den korta tid som inbromsningen sker vore konstruktionstekniskt och viktmässigt helt förkastligt. Och att sedan lagra den producerade energin i någon form av batterier är lika svårt som tungt.

Kan då en effektivare start uppnås med hjälp av katapult?

Militära hangarfartygsbaserade plan startar med hjälp av en ångdriven katapult. Planets motorer går på full effekt under hela startförloppet för att planet ska ha full dragkraft när det lämnar fartygets däck.

Ett civilt trafikplan skulle behöva ha en helt annan konstruktion än i dag för att klara den högre accelerationen. Även om startsträckan gjordes lika lång som idag, och accelerationen lika låg som vid normal start, så krävs en infästning i planet som klarar att dra iväg 100 ton till lättningshastighet. Dessutom måste planet ändå ha motorerna på fullgas för att det ska finnas full dragkraft när planet lämnar marken. I stort sett blir det alltså samma bränsleförbrukning ändå.

Flygplatsens kapacitet skulle minska högst avsevärt, eftersom katapulten måste laddas om inför varje start och betjänas av markpersonal. Systemet skulle också ha mycket svårt att klara snö och is.

Lars Hansén, Norrtälje

Hur får man in kulorna ?i ett kullager?

Christer Sundkvist, Luleå

Hur fungerar snökanon-anläggningar utan att ledningarna fryser?

Jörgen Wyke, Nacka

Skicka in era svar och nya intrikata frågor till ?teknikfragan@nyteknik.se

Det är ni, kära läsare, som både frågar och svarar i Teknikfrågans spalter.