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Aeronaves elétricas e abelhas não podem voar

Aeronaves elétricas - como abelhas?

Por décadas, os teóricos provaram que os abelhões não podiam voar e ficaram extremamente irritados por continuarem a voar de qualquer maneira - usando diferentes equações. Quase a mesma coisa está acontecendo com aeronaves elétricas a bateria de asa fixa. Eles deveriam ser impossíveis, mas mais de cem estão lá com cerca de 1000 pedidos.

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  1. Eles são pequenos, então não precisam nem mesmo de um novo princípio de voo.
  2. Eles apenas copiam a abordagem do Tesla com carros lá embaixo.
  3. Em um relatório da IDTechEx, “Manned Electric Aircraft: Smart City and Regional 2021-2041”, essas aeronaves elétricas de asa fixa, bem como análises de novos projetos de aeronaves elétricas de decolagem e aterrissagem verticais radicais, são detalhadas.

A série de pequenas melhorias geralmente se multiplica. Duas melhorias de 10% beneficiam de 21% e a escolha de melhorias é vasta. As pessoas pensam erroneamente que um Tesla obtém alcance recorde de uma bateria melhor, mas igualmente importante é operar a bateria com segurança mais perto de seu limite, eliminando milhares de peças e outros detalhes. O alcance é ainda mais desejável com aeronaves pequenas porque o alcance é um fator de segurança, então os aviadores também buscam um fator de arrasto de 0.2, eliminando um quilômetro de cabeamento, centenas de peças e motores ineficientes e eletrônicos de potência.

Diante da realidade, os opositores das pequenas aeronaves elétricas agora voltam sua atenção para as maiores aeronave elétrica e a decolagem vertical sendo impossível. Eles têm alguma razão, porque atualmente estamos em uma temporada tola, em que muitas propostas imprudentes atraem uma chuva de dinheiro de investidores que fecham os olhos esperando pelo próximo Tesla. Os teóricos estavam certos em apontar que um projeto com um propulsor em cada ponta de asa e nada no meio se projetaria do céu quando um falhasse. Eles estão certos em alertar que, com as peças disponíveis atualmente, muitos VTOL multirotores caem do céu em 60 minutos após a decolagem - sem deslizamento e nem mesmo lançamento de pára-quedas naquela altura. A economia dos táxis aéreos urbanos é corretamente questionada no relatório “Táxis aéreos: decolagem vertical elétrica e aeronaves de pouso 2021-2041”.  

Muitos estão girando para VTOL com asas fixas, para que possam voar como aeronaves normais na maior parte do tempo, durar mais tempo e, em alguns casos, planar em caso de emergência. Um exemplo é a startup Vertical Aerospace no Reino Unido, flutuando em US $ 2.2 bilhões após a Virgin Atlantic e a American Airlines fazerem pedidos de 1,000 unidades de sua VTOL de asa fixa - vários bilhões de dólares apesar de nada ainda estar no ar.

Os helicópteros de contraste são inerentemente mais eficientes em vôo vertical, mas sem propulsores redundantes e estabilidade no vento. Eles ajudam a erguer prédios altos, pairando por uma hora de cada vez. Nenhuma bateria VTOL pode fazer isso: eles devem abordar casos de negócios de pairar mínimo.

De volta às aeronaves convencionais de decolagem e pouso de asa fixa, há cálculos semelhantes aos de abelhas alertando que nenhuma das versões planejadas de 8 a 100 assentos prometidas para 2026-2030 pode voar. Eles usam as equações erradas porque 2 usam o princípio muito diferente do efeito de solo e muitos outros usam o novo princípio de DT de empuxo distribuído, envolvendo várias hélices ao longo da asa. DT significa dispensar flaps e uma grande porcentagem de peso, espaço, custo de material, arrasto e comprimento da pista. Os cálculos e experimentos da NASA e DLR apóiam isso. United Airlines está planejando lançar aeronaves elétricas até 2026.

Os pessimistas também estão errados porque ignoram a abordagem “cada pequena ajuda” para aeronaves maiores. Por exemplo, as aeronaves regionais poluentes de hoje têm 30 km de fiação e um fator de arrasto pobre, mas uma aeronave elétrica natural é como um Tesla. O alcance do Tesla vem substancialmente da frenagem regenerativa e o equivalente da aeronave são as hélices revertendo na descida e as rodas que se regeneram na aterrissagem. Na verdade, as rodas motorizadas podem tornar o táxi e a decolagem de aeronaves elétricas mais eficientes.  

Vamos considerar um exemplo. A Bye Aerospace tem mais de 720 pedidos - mais de US $ 250 milhões, com entregas prestes a começar - de escolas de aviação e operadores de táxi aéreo para sua aeronave a bateria de 2 e 4 lugares que você pode testar hoje. Recentemente, ela anunciou uma aeronave elétrica a bateria para 8 passageiros em um campo de "menor custo total de propriedade" semelhante, mas o alcance de 500 nm (carregado) foi anunciado como dependente de uma parceria com a Oxis Energy para uma nova bateria. Os pessimistas sorriram quando Oxis prontamente caiu de barriga para cima. No entanto, o LGChem gigante está em uma escala de tempo semelhante para fornecer uma bateria semelhante e, como a Tesla, Bye nunca contou com uma bateria. Eles fazem o trabalho pesado em todas as pequenas melhorias. Os seguintes aspectos da especificação revelam um pouco disso e também os vários recursos de segurança além de seu planador longo, sistema de aterrissagem automática de emergência e pára-quedas da aeronave.  

Este design eFlyer 800 é totalmente novo da ponta à cauda. A eficiência aerodinâmica é duas vezes maior que a de uma aeronave turboélice legada típica de tamanho semelhante - alta eficiência geral do sistema propulsivo com alta eficiência do motor com baixo arrasto de resfriamento, 2 motores elétricos montados nas asas, cada um com enrolamentos de motor redundantes duplos e pacotes de bateria redundantes quádruplos. Aumentos modestos de alcance são oferecidos a partir de células solares de energia suplementar opcional (provavelmente o tipo de satélite que eles testaram - produz o dobro da eletricidade dos carros e aeronaves solares de hoje) e táxi elétrico nas rodas.

A Jet It e a JetClub, empresas irmãs de propriedade fracionária na América do Norte e na Europa, respectivamente, assinaram um contrato de compra de bilhões de dólares para uma frota de aeronaves eFlyer 800. Além disso, a L3Harris Technologies e a Bye Aerospace assinaram um acordo para desenvolver uma variante totalmente elétrica e multi-missão que fornecerá recursos de inteligência, vigilância e reconhecimento (ISR).

Por enquanto, a Bye Aerospace não está fazendo uma abelha com um novo princípio de vôo, mas pode adicionar propulsão distribuída no momento de sua escolha. Enquanto isso, todas as aeronaves movidas a bateria sobem mais rápido do que as poluentes movidas a hélice, da mesma forma que o Teslas acelera mais rápido. Apenas tome cuidado ao dizer que nenhum negócio de eletricidade a bateria - ou aeronave regional pode voar. Há uma abelha sorrindo para você lá de cima.    

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Sobre o autor

Linda Hohnholz, editora da eTN

Linda Hohnholz escreve e edita artigos desde o início de sua carreira profissional. Ela aplicou essa paixão inata a lugares como a Hawaii Pacific University, a Chaminade University, o Hawaii Children's Discovery Center e agora o TravelNewsGroup.

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