Los aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) serán clave en el sector de la movilidad aérea urbana. Hay muchos proyectos en desarrollo y varios tipos de eVTOL utilizados para llevar a cabo diferentes tareas.
La mayoría de los eVTOL tienen un sistema de propulsión para el movimiento vertical y otro para el horizontal, y muchos de ellos tienen el mismo sistema de propulsión con una orientación modificada.
Existen diferentes clasificaciones de los eVTOL: depende se su alimentación eléctrica, la disposición de sus motores o incluso el tipo de pilotaje que realizan.
Todos los eVTOL tienen como característica que utilizan energía eléctrica para propulsarse; sin embargo algunos son híbridos, como el de Odys Aviation, generan energía con un motor de combustión, pero la propulsión sigue siendo eléctrica.
La mayoría son totalmente eléctricos y funcionan con baterías que alimentan los propulsores. Las más extendidas son las baterías de iones de litio, que pueden alcanzar unos 60-80 Wh/kg, lo que limita considerablemente el rendimiento y la longitud de ruta que puede cubrir un vehículo eléctrico. Sin embargo, su evolución es prometedora y se esperan mejores prestaciones a medio plazo.
Por otro lado, una fuente de energía prometedora, es la pila de combustible de hidrógeno, con una relación de 500-600 Wh/Kg y un rendimiento muy superior. Sin embargo, esta tecnología se encuentra todavía en una fase temprana de desarrollo.
Dependiendo del tipo de eVTOL, cada tipo de fuente de energía tiene sus pros y sus contras, pero ambas pueden ser útiles para diferentes usos.
Con los vehículos eléctricos se pueden fabricar aeronaves pequeñas y silenciosas que pueden utilizarse para la movilidad aérea urbana (UAM) a altitudes más bajas, como el “Doroni H1”. Mientras que los VTOL híbridos son más útiles para vuelos de larga distancia o para transportar cargas más pesadas.
Dentro del diseño de aeronaves existen tres grandes tipos: de multirotores, sistema de inclinación y los denominados convencionales.
Los eVTOL multirrotor no tienen alas o las tienen muy pequeñas. Utilizan hélices o propulsores descendentes para propulsarse y basan sus maniobras en el cambio de revoluciones de uno o varios rotores.
Hay muchos fabricantes de este tipo como Lift Aircraft con “Hexa”, Rotor X con el “RX eTransporter” o SkyDrive con “SD-03”, han optado por esta disposición, centrándose en un nicho de mercado en el que los desplazamientos no son a grandes distancias, pero que, debido a la complejidad del entorno urbano, requieren un posicionamiento de precisión.
Respecto a los de Sistema de inclinación, el diseño mantiene un rotor basculante que es como el de un avión de despegue y aterrizaje pero con un rotor móvil. Esto puede hacerse de dos maneras: haciendo que los rotores se inclinen (tilt-prop) o haciendo que toda el ala sea móvil (tilt-wing).
Estos eVTOL despegan verticalmente con sus propulsores orientados hacia abajo, como los multicópteros, y luego cambian de dirección para generar más empuje horizontalmente. Algunos ejemplos de aeronaves con rotor de ala basculante son el Dufour “Aero 3”, el “Bell Nexus 4EX” y el Lilium jet.
Mientras que los eVTOL convencionales, son los más parecidos a los aviones. Tienen alas fijas y rotores que les permiten despegar verticalmente y otros rotores horizontales para propulsarlos horizontalmente cuando están en el aire.
La sencillez de esta disposición, la facilidad de mantenimiento y el coste óptimo han hecho de esta configuración la favorita entre los fabricantes actuales de eVTOL. Algunos aeronaves que utilizan este diseño son el “VX4” de Vertical Aerospace, el “ALIA-250” de Beta y el “Cora” de Wisk.
Por otra parte, el control de estos tipos de vehículos pueden ser totalmente autónomos; es decir controlados desde tierra o desde la propia aeronave, o puede disponer de un joystick a bordo para el control manual asistido.
Este último caso es como el del Autopiloto Redundante Veronte 4x de Embention que está totalmente preparado para la certificación de cualquier tipo de eVTOL, además de que está diseñado en base a los estándares de calidad DO178C y DO254.
El Autopiloto 4x ha sido diseñado para no tener ningún punto único de fallo, lo que significa que aunque falle uno de los núcleos o incluso en caso de fallo de un árbitro, el eVTOL puede seguir siendo totalmente operativo con el segundo o incluso el tercer núcleo.
Además, Autopilot 4x puede configurarse para incluir modos de control totalmente personalizados, como el modo de control totalmente autónomo o el modo fly-by-wire, añadió Embention.
