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Los aviones eléctricos y los abejorros no pueden volar

Aviones eléctricos, ¿como abejorros?

Durante décadas, los teóricos demostraron que los abejorros no podían volar y estaban extremadamente irritados de que continuaran volando de todos modos, utilizando diferentes ecuaciones. Casi lo mismo está sucediendo con los aviones eléctricos de batería de ala fija. Se suponía que eran imposibles, pero hay más de cien con alrededor de 1000 pedidos.

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  1. Estos son pequeños por lo que ni siquiera necesitan un nuevo principio de vuelo.
  2. Simplemente copian el enfoque de Tesla con los autos abajo.
  3. En un informe de IDTechEx, “Aviones eléctricos tripulados: Smart City and Regional 2021-2041”, se detallan estos aviones eléctricos de ala fija, así como el análisis de los diseños de aviones eléctricos de despegue y aterrizaje verticales nuevos y radicales.

La multitud de pequeñas mejoras suele multiplicarse. Dos mejoras del 10% se benefician en un 21% y la variedad de mejoras es amplia. La gente piensa erróneamente que un Tesla obtiene un rango récord con una batería mejor, pero igualmente importante es hacer funcionar la batería de manera segura más cerca de su límite, eliminando miles de piezas y otros detalles. El alcance es aún más deseable con aviones pequeños porque el alcance es un factor de seguridad, por lo que los aviadores también buscan un factor de resistencia de 0.2, eliminando un kilómetro de cableado, cientos de piezas y motores y electrónica de potencia ineficientes.

Frente a la realidad, los detractores de los pequeños aviones eléctricos ahora dirigen su atención a los aeronave electrica y el despegue vertical es imposible. Tienen algo de razón, porque actualmente estamos en una temporada tonta en la que muchas propuestas imprudentes atraen una lluvia de dinero de inversores con los ojos cerrados que esperan el próximo Tesla. Los teóricos tenían razón al señalar que un diseño con un propulsor en la punta de cada ala y nada en el medio se arrojaría del cielo cuando uno fallara. Tienen razón al advertir que con las piezas disponibles actualmente, muchos VTOL multirotor caen del cielo en 60 minutos desde el despegue, sin deslizamiento y ni siquiera despliegue de paracaídas a esa altura. La economía de los taxis aéreos urbanos se cuestiona con razón en el informe "Taxis aéreos: aviones eléctricos de despegue y aterrizaje verticales 2021-2041".  

Muchos están girando a VTOL con alas fijas, por lo que pueden volar como aviones regulares la mayor parte del tiempo, aguantar más y, en algunos casos, planear en caso de emergencia. Un ejemplo es la startup británica Vertical Aerospace que flota en $ 2.2 mil millones luego de que Virgin Atlantic y American Airlines realizaran pedidos por 1,000 de sus VTOL de ala fija, varios miles de millones de dólares a pesar de que aún no hay nada en el aire.

Los helicópteros de contraste son intrínsecamente más eficientes en vuelo vertical pero sin propulsores redundantes ni estabilidad en el viento. Ayudan a erigir edificios de gran altura, flotando durante una hora a la vez. Ningún VTOL de batería puede hacer eso: deben abordar casos comerciales de desplazamiento mínimo.

De vuelta con los aviones convencionales de despegue y aterrizaje de ala fija, hay cálculos similares a los de un abejorro que advierten que ninguna de las versiones planificadas de 8 a 100 asientos prometidas para 2026-2030 puede volar. Usan las ecuaciones incorrectas porque 2 usan el principio muy diferente del efecto suelo y muchos otros usan el nuevo principio de DT de empuje distribuido, que involucra múltiples hélices a lo largo del ala. DT significa prescindir de los flaps y de un gran porcentaje de peso, espacio, costo de material, resistencia y longitud de la pista. Los cálculos y experimentos de la NASA y DLR apoyan esto. United Airlines planea lanzar aviones eléctricos para 2026.

Los detractores también se equivocan porque ignoran el enfoque de “todo ayuda” para los aviones más grandes. Por ejemplo, los aviones regionales contaminantes de hoy tienen 30 km de cableado y un factor de resistencia pobre, pero uno eléctrico es como un Tesla. El alcance de Tesla proviene sustancialmente del frenado regenerativo y el equivalente de la aeronave son las hélices que retroceden en el descenso y las ruedas que se regeneran al aterrizar. De hecho, las ruedas motrices pueden hacer que el rodaje y el despegue de los aviones eléctricos sean más eficientes.  

Consideremos un ejemplo. Bye Aerospace tiene más de 720 pedidos, más de $ 250 millones, con entregas a punto de comenzar, de escuelas de vuelo y operadores de taxis aéreos para sus aviones de batería de 2 y 4 asientos que puede probar hoy. Recientemente anunció un avión eléctrico de batería para 8 pasajeros en un tono similar de "costo total de propiedad más bajo", pero el rango de 500 nm (cargado) se anunció como dependiente de una asociación con Oxis Energy para una nueva batería. Los detractores sonrieron cuando Oxis se puso boca abajo. Sin embargo, el gigante LGChem está en una escala de tiempo similar para suministrar una batería similar y, como Tesla, Bye nunca dependió de una batería. Ellos hacen el trabajo duro en todas las pequeñas mejoras. Los siguientes aspectos de la especificación revelan algo de esto y también las múltiples características de seguridad más allá de su planeo largo, sistema de aterrizaje automático de emergencia y paracaídas de la aeronave.  

Este diseño de eFlyer 800 es completamente nuevo de punta a punta. La eficiencia aerodinámica es el doble que la de un avión turbohélice heredado típico de tamaño similar: alta eficiencia general del sistema de propulsión con alta eficiencia del motor con baja resistencia de enfriamiento, 2 motores eléctricos montados en el ala, cada uno con devanados de motor de doble redundancia y paquetes de baterías de cuádruple redundancia. Se ofrecen aumentos modestos de alcance a partir de celdas solares de energía suplementaria opcionales (probablemente el grado satelital que probaron: produce el doble de electricidad que los automóviles y aviones solares de hoy en día) y taxis eléctricos en las ruedas.

Jet It y JetClub, empresas hermanas de propiedad fraccionada en América del Norte y Europa, respectivamente, han firmado un acuerdo de compra de miles de millones de dólares para una flota de aviones eFlyer 800. Además, L3Harris Technologies y Bye Aerospace han firmado un acuerdo para desarrollar una variante multimisión totalmente eléctrica que proporcionará capacidades de inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR).

Por ahora, Bye Aerospace no está haciendo un abejorro con un nuevo principio de vuelo, pero puede agregar propulsión distribuida en el momento que elija. Mientras tanto, todos los aviones eléctricos de batería ascienden más rápido que los contaminantes propulsados ​​por hélice, al igual que los Teslas aceleran más rápido. Solo tenga cuidado al decir que ningún negocio de baterías eléctricas o aviones regionales pueden volar. Hay un abejorro que te sonríe desde arriba.    

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Acerca del autor.

Linda Hohnholz, editora de eTN

Linda Hohnholz ha escrito y editado artículos desde el comienzo de su carrera laboral. Ella ha aplicado esta pasión innata a lugares como la Hawaii Pacific University, la Chaminade University, el Hawaii Children's Discovery Center y ahora TravelNewsGroup.

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