Questi VTOL ibridi volano più velocemente e più lontano dei velivoli elettrici puri
Gli aerotaxi elettrici urbani avranno il loro posto. Ma questi ibridi a decollo e atterraggio verticale potrebbero aprire la strada a una nuova categoria nel trasporto regionale.
Attaccare una piccola “e” davanti al velivolo VTOL (decollo e atterraggio verticale) cambia tutto. Il designatore e, che sta per elettrico, indica pacchi batteria collegati a motori elettrici. Queste imbarcazioni silenziose e prive di emissioni di carbonio sono state finora i beniamini di un settore con la reputazione di grande inquinatore. Joby, Illium, Archer, Wisk ed eHang, tra molti altri, hanno attirato seri investitori mentre si sfidano a vicenda per ottenere la certificazione.
L’ eVTOL conosciuto più veloce in fase di sviluppo è il Joby S4, con una velocità massima di 205 mph e un’autonomia di 150 miglia. Ma recentemente Horizon Aircraft ha mostrato un prototipo a mezza scala del suo Cavorite X5 VTOL, che secondo la società ha una velocità massima prevista di 285 mph, sebbene il design e le specifiche di potenza suggeriscano che i suoi risultati nel mondo reale potrebbero essere superiori di 10 mph. La sua velocità di crociera teorica di 250 mph fornirebbe un’autonomia da 250 a 600 miglia, a seconda del carico e della configurazione.
Cosa rende Horizon così veloce? Due cose. Innanzitutto, un gruppo alare unico nel suo genere che si divide longitudinalmente come il Mar Rosso per esporre un set di 16 turbofan. In secondo luogo, una turbina che brucia carburante.
Il CEO di Horizon, Brandon Robinson, scommette che l’energia ibrida ha più senso dell’alimentazione a batteria puramente elettrica.
Horizon è uno dei pochi produttori di VTOL che affermano che l’energia ibrida supererà e sopravviverà ai suoi rivali eVTOL. Dovrebbero avere una propria categoria chiamata hVTOL proprio come le auto ibride?
Sul Cavorite X5, le ventole forniscono la portanza, ma una volta che l’imbarcazione è in volo, le ali si chiudono e la turbina fornisce la spinta tramite un’unica elica montata posteriormente. La turbina si combina con un piccolo banco di batterie durante la fase di sollevamento e carica le batterie in volo, ma il movimento in avanti è turbo al 100%. Con l’ala chiusa non c’è trascinamento delle ventole, il che conferisce all’Horizon l’efficienza e la velocità di un aereo standard.
“In modalità di volo, è fondamentalmente un turboelica”, ha dichiarato a Robb Report Brandon Robinson, fondatore e CEO di Horizon . “Il sistema ibrido è la chiave delle sue prestazioni.”
Transcend afferma che il suo Vy diventerà un modo più veloce ed efficiente per viaggiare tra le città rispetto agli aerei o agli elicotteri regionali convenzionali. Per gentile concessione di Transcend Aero
Di per sé, il Cavorite X5 è un’interessante partenza ibrida dall’ondata di progetti eVTOL che si stanno avvicinando alla certificazione e stanno facendo la parte del leone della stampa. L’orizzonte non è solo, ma parte di un’ondata di slancio ibrido.
A metà luglio, Rolls-Royce ha annunciato una serie di turbogeneratori compatti costruiti appositamente per convertire gli eVTOL in sistemi di alimentazione ibridi e il 27 luglio Verdego Aerospace, che produce tecnologia che converte i motori esistenti in propulsori ibridi, ha annunciato di aver chiuso un $ 12 milioni Serie Un round di finanziamento guidato da RTX Ventures (Raytheon).
“Le auto sono iniziate con l’ibrido e sono passate a quelle completamente elettriche”, ha affermato Eric Bartsch, CEO di Verdego, che ha collaborato con Jaunt Aviation su un VTOL ibrido. “Allora tutti volevano essere la Tesla dell’aviazione, ma ora siamo abbastanza avanti nello sviluppo per vedere che le batterie da sole non ci porteranno dove dobbiamo andare. Il settore aerospaziale ha iniziato con una batteria completamente elettrica e si sta spostando verso l’ibrido.
L’S4 puramente elettrico di Joby detiene gli attuali record di velocità e autonomia nel mondo eVTOL. Per gentile concessione di Joby Aviation
Il cambiamento arriva quando un certo numero di imprenditori dell’aviazione ha concluso che per i fornitori ibridi, maggiori opportunità risiedono nei viaggi e nei trasporti regionali piuttosto che nei taxi aerei all’interno della città.
“All’inizio, molte aziende stavano cavalcando l’onda dell’hype completamente elettrico e hanno adottato l’approccio ‘se lo costruiamo, arriveranno’. Hanno progettato questo nuovo tipo di veicolo e ne hanno trovato un utilizzo”, afferma Robinson, riferendosi al modello di aerotaxi urbano. “Veniamo da un background operativo, quindi abbiamo fatto il contrario. Abbiamo identificato inefficienze nei viaggi e nelle spedizioni regionali, dove le opzioni sono spesso troppo grandi, quindi consumano molto carburante e non sono piene quando volano”.
Velivoli più piccoli, nella gamma da sei a otto posti, che possono entrare e uscire dalle aree urbane come un elicottero e poi volare per diverse centinaia di miglia o più con la velocità e l’efficienza di un aereo, creerebbero una nuova nicchia. In teoria, sono più veloci dentro e fuori le città rispetto agli aerei regionali, ma più efficienti in termini di consumo di carburante rispetto agli elicotteri convenzionali.
Le ventole esposte sul Cavorite X5 forniscono un sollevamento elettrico, ma quando raggiunge l’altitudine, le ali si chiudono e le turbine alimentate a getto alimentano l’elica posteriore. Per gentile concessione di Horizon Aviation
“Con i miglioramenti delle batterie e l’ulteriore sviluppo, sono sicuro al 100% che il modello aerotaxi si realizzerà, ma non sarà veloce”, afferma Robinson. “In realtà, non ci saranno migliaia di eVTOL che sorvoleranno New York tra cinque anni. Il solo processo di regolamentazione richiederà più tempo di quello.
Anche Peter Schmidt, COO di Transcend Air, vede un’opportunità nel trasporto regionale. Il Vy 400 di Transcend non ha nemmeno una disposizione ibrida. Combina turbine a propellente con un design ad ala inclinabile che produce una velocità massima teorica di 430 nodi e un’autonomia da 300 a 450 miglia.
“Abbiamo svolto la ricerca e l’alta velocità con VTOL è la chiave per un servizio redditizio”, afferma Schmidt. “Il VTOL dà accesso alle città e la velocità aumenta il numero di viaggi giornalieri che puoi fare. Puoi coprire le spese generali in miglia di posto se riesci a fare abbastanza viaggi.
Transcend sta progettando un interno a 6 posti per il trasporto aereo regionale per persone facoltose e per uso commerciale. Per gentile concessione di Transcend Aero
Come Horizon e Verdego, Transcend ha seguito il programma HSVTOL dell’aeronautica americana, che la scorsa estate ha lanciato un appello per progetti VTOL ad alta velocità. Su oltre 230 proposte, il programma ne ha identificate 11 per un ulteriore sviluppo. La maggior parte dei “vincitori” aveva progetti ibridi e nessuno era completamente elettrico a batteria.
“Le batterie sono efficienti, ma hanno circa un sessantesimo dell’energia del carburante per aerei”, afferma Schmidt.
E la decarbonizzazione? Parte del fascino di un eVTOL è il suo potenziale di energia pulita. Robinson afferma che l’efficienza ottenuta riducendo il peso di un banco di batterie completo aiuta a compensare il consumo di carburante, soprattutto considerando l’impatto ambientale della costruzione di batterie che dovrebbero essere sostituite frequentemente in un eVTOL. E rispetto a un elicottero convenzionale, dice, il Cavorite X5 è dal 30 al 50 percento più efficiente.
Verdego afferma che il suo motore elettrico ibrido VH-3 da 185 kW è il 40% più efficiente delle turbine convenzionali. Per gentile concessione di Verdego
Verdego ha parzialmente affrontato il problema delle emissioni costruendo i suoi sistemi in modo che funzionino con carburante per aviazione sostenibile, che consente ai VTOL ibridi di fornire velocità, autonomia e capacità pur offrendo significative riduzioni delle emissioni.
“SAF ed elettrico erano stati percepiti come concorrenti”, afferma Bartsch. “Ma quando messi insieme, offrono i vantaggi dell’elettrico con i notevoli aumenti delle prestazioni consentiti dal carburante liquido. Porta a un ciclo di vita molto più sostenibile”.
