El vuelo eléctrico está viviendo una historia paralela a la que ya vivieron los aviones con motor de explosión. Cada vez más rápido, lejos y alto, repitiendo azañas, como el cruce del Canal de la Mancha. El establecimiento de estos premios ayuda a su desarrollo y evolución.
La empresa Elektra Solar GmbH de Landsberg aL, Baviera, ganó el primer lugar en la competición Electrifly-In eTrophy en la categoría de aviones eléctricos este fin de semana (10/11 de septiembre de 2022) en Suiza con el nuevo avión ultraligero biplaza ELEKTRA TRAINER. Segundo y tercer puesto fueron para para los equipos de Pipistrel y X-eye.
El eTrophy consistía en volar la distancia más larga desde cualquier punto hasta el aeropuerto de Berna. El piloto de ensayos de Elektra Solar y gerente de ventas Uwe Nortmann despegó del aeródromo de Pfullendorf en Baden-Württemberg poco antes de las dos y media del sábado y cubrió la distancia de 174 km en 2:10 (80.31km/h de media de velocidad respecto a tierra). Durante este vuelo, el ELEKTRA TRAINER voló con un viento en contra de más de 25 km/h, rachas más fuertes y una zona de lluvia.
El domingo, el segundo día del simposio y de la competición. El clima había mejorado significativamente. Bajo el sol y con poco viento, todos los equipos, incluidos los de Elektra Solar, pudieron realizar varios vuelos de demostración para los visitantes.
Tras el vuelo de regreso a casa desde el aeropuerto de Berna a Pfullendorf, el análisis de los datos de vuelo mostró que el ELEKTRA TRAINER consumió 10kWh/100km. Esto es sólo la mitad del consumo de un coche eléctrico.
El drone que vuela como un multicóptero, como un helicóptero normal y como un avión
Hoy tenemos un drone que puede despegar en vertical, mantenerse en vuelo estacionario y volar rápido en horizontal. Pero no es un helicóptero, ni un convertiplano, ni un tri-cóptero. Es… todo a la vez.
Imaginad un pequeño fuselaje entorno al cual se sitúan tres grandes palas. Y cada pala tiene un pequeño motor de multicóptero. Cuando está en tierra despega en vertical como si se tratara de un multicóptero. Pero tan pronto está en el aire los rotores se inclinan, haciendo que las tres palas giren sobre el fuselaje central, convirtiéndose en un ala rotatoria enorme. Y para volar en horizontal como un avión, dos de estas palas actúan como alas mientras que la tercera se mantiene en vertical, como un gran estabilizador, recordando a cierta nave de ficción al ser vista de frente.
De este modo el inventor nos promete la posibilidad de despegue en espacios confinados, el vuelo a punto fijo con la economía de un ala rotatoria, en lugar de con el alto consumo de un multicóptero habitual, y el eficiente vuelo de un avión de ala fija cuando se vuela en crucero.
La eficiencia de un rotor depende de su área. Por eso los pequeños multirrotores consumen tanta energía. En este artilugio se incrementa el área del disco rotor y se utilizan rotores de punta de pala lo que hace, como en el caso de los helicópteros con motores a reacción en punta de pala, que no necesite un sistema anti-par.
El artilugio ha sido bautizado como «Cyclone-rotor» por el inventor
Aprovechando las leyes de la naturaleza para un vuelo multi-rotor más eficiente. 300% más eficiente, para ser exactos. Este es un VTOL que tiene tres modos de vuelo: vuelo estacionario convencional, vuelo estacionario como ala rotatoria, más eficiente, y vuelo en avance, rápido.
Aumentar el área del disco del rotor agregando palas a los brazos y haciéndolo girar usando las hélices más pequeñas del dron reduce la pérdida de energía al arrastrar mientras se mantiene suficiente sustentación para el vuelo estacionario. Gracias, teoría del impulso.
Siempre quise construir un VTOL giratorio similar a otros inspirados en la hoja de arce. Esta plataforma me permitirá probar algunas estrategias de control nuevas y únicas para mantener el control desde un marco de referencia inercial fijo. También es único porque está diseñado específicamente para poder operar en cualquiera de los tres modos de vuelo. Vuelo hacia adelante para un crucero eficiente, giro para un vuelo estacionario y un ascenso eficientes, y vuelo estacionario regular para despegues y aterrizajes. Por lo tanto, no solo puede planear como un avión si hay un fallo en el motor, sino que también puede autorrotar si el fallo ocurre mientras está en vuelo estacionario.
El equipo de Elektra lleva más de diez años de experiencia acumulada en aviones eléctricos. La primera vez que aparecieron en nuestras páginas fue en 2010, y hacía mucho que les teníamos perdida la pista. Nos ha alegrado volver a leer de ellos, aunque parece que han rebajado su nivel de expectativas y han eliminado el requerimiento de avión solar para este entrenador.
La aeronave es muy aerodinámica, con un ala de gran alargamiento, lo que reduce la resistencia inducida, y con un tren retractil biciclo, con pequeñas ruedas auxiliares en punta de plano, al estilo de los veleros. Esta configuración de tren le permite reducir la resistencia y ahorrar peso.
Además Elektra trabajaba en hangares con techos solares para recargar sus aeronaves mientras están en el hangar, y en sistemas de diagnóstico avanzado, para mejorar el mantenimiento predictivo de las aeronaves.
El Elektra Trainer hereda claramente sus líneas de su predecesor monoplaza, el Elektra ONE.
El Elektra Trainer, como su antecesor Elektra ONE tiene un tren biciclo retractil con ruedas auxiliares de punta de plano, típico de los veleros
Según su nota de prensa:
El 29 de junio de 2022, un avión ultraligero -según la normativa alemana- eléctrico biplaza Elektra Trainer de Elektra Solar GmbH (una empresa derivada del Instituto DLR de Robótica y Mecatrónica) despegó para su vuelo inaugural en el Aeropuerto Internacional de Memmingen.
El avión despegó entre jets de negocios y aviones comerciales en menos de 100 m en silencio y sin emisiones. Después de unos 20 minutos de vuelo, el piloto de pruebas Uwe Normann aterrizó, confirmando las extraordinarias características de la aeronave, que incluso superó las expectativas de los desarrolladores, llegando a velocidades ascensionales de más de 1500fpm (8 m/s), volando en vuelo de crucero bajo con solo unos 10 kW (13.4CV) de potencia, sin vibraciones en la cabina y con una estabilidad perfecta. Al aterrizaje la batería tenía un remanente de un 80% de carga.
Elektra Trainer fue diseñado como un avión ideal para escuelas y clubes de vuelo. Los costes operativos son inferiores a 60 EUR/hora, que -según la nota de prensa- es aproximadamente la mitad del coste de un avión ultraligero clásico. Esta diferencia de precio aumentará de un año a otro debido al rápido aumento de los costos del combustible.
Con esta aeronave, Elektra Solar GmbH pone en funcionamiento una infraestructura en la nube para el diagnóstico automático del sistema y el mantenimiento preventivo (Digital Aircraft Platform). Los datos de estado del sistema del vuelo se cargan en una nube y se analizan automáticamente con la ayuda de algoritmos de IA. Los errores y desviaciones del estado normal se comunican al propietario y/o a una empresa de mantenimiento. Gracias a esta tecnología, se incrementará la seguridad de funcionamiento y se reducirá aún más el esfuerzo de mantenimiento.
Después de este vuelo inaugural, comenzarán las pruebas de vuelo de certificación, con el objetivo de completar la certificación UL alemana para fines de este año.
Autonomía: 2,5 horas
Alcance: 300 km
Cabina lado a lado de 1,25 m de ancho
La burbuja de plexiglás es cómoda para pilotos de 2 m de altura
Tiempo de montaje desde el remolque de transporte hasta que esté listo para volar: unos 30 minutos
Estación de carga portátil de 12 kW
Hélice de paso variable
Tren de aterrizaje retráctil eléctrico
Plataforma digital de aeronaves para diagnóstico automático de sistemas y mantenimiento preventivo
Tasa de planeo superior a 25:1
Velocidades
Crucero
120 km/h
Pérdida
con Flaps
82 km/h
Pérdida
sin flaps
91 km/h
Máxima
velocidad operacional
180 km/h
VNE
205 km/h
Velocidad
ascensional
3 m/s (590fpm)
Distancias de despegue y aterrizaje
Despegue
200 m
Aterrizaje
200 m
Alcance y Autonomía
Autonomía
máxima
2.5 hours
Alcance
máximo
300 km
Motorización
motor
eléctrico
HPD-50D
Potencia
máxima
50 kW | 67CV
Potencia
máxima continua
40 kW | 54CV
Potencia
de velocidad de crucero
12 kW | 16CV
Máxima
capacidad de la batería
35 kWh
Pesos
MTOW
600 kg | 1322,77 lb
Peso
en vacío pero con la máxima cantidad de baterías
No es la primera vez que Pipistrel visita este blog con sus aeronaves eléctricas. Y ahora vuelve de mano del Aero Club Barcelona-Sabadell y de Barcelona Flight School, porque lo han presentado hoy en el Museo Aeronáutico de Cataluña su nueva aeronave: el Pipistrel Velis, el primer avión de escuela eléctrico en España.
La aeronave que volará con el ACBS, F-HGBE, pertenece a Green Aero Invest, una compañía especializada en el leasing de material deportivo, como nos hicieron saber a través de Twitter.
Diseño del ala con los cuatro largueros-tanques de hidrógeno
En estos días son numerosas las compañías que están presentando sus prometedores aviones a hidrógeno. Si bien la tecnología no es nueva, hasta ahora todas las empresas han fallado en lo básico: cómo almacenar el hidrógeno. APUSha presentado una solución que parece novedosa e interesante. Se aleja de los grandes depósitos cilíndricos dorsales o situados tras el pasaje, y opta por integrarlos en la estructura del ala.
Sección del ala de un avión APUS donde se ven los cuatro largueros y el revestmiento
La estructura del ala, multilarguero, está diseñada íntegra en fibra de carbono. Si bien las estructuras multilarguero no son novedosas, ni lo son las alas con depósitos de combustible integrados, sí lo es el utilizar cuatro largueros tubulares como depósitos de hidrógeno.
Los cuatro largueros-depósitos estarían presurizados, permitiendo por un lado soportar las cargas típicas de cualquier ala en vuelo y además transportar el hidrógeno, ahorrando espacio y peso, en comparación con otras aproximaciones tomadas hasta ahora para los tanques de hidrógeno.
Familia de aviones APUS, con el e2 en el centro, los aviones carguero (1770kg) y pasajeros (12 plazas) arriba y a la derecha, y el banco de ensayos desarrollado junto con Rolls Royce abajo a la izquierda.
Y éste es el diseño patentado por APUS que pretende montar en su familia de aviones, aún en desarrollo, que va desde el i2 cuatriplaza y bimotor hasta los más grandes para pasajeros, carga y banco de ensayos.
La empresa cuenta con certificado de DOA bajo EASA, con lo que espera poder certificar sus propios productos.
Estarán presentes en la próxima feria de ILA Berlín, y nosotros deseosos de ver lo que presentan y cómo evoluciona el proyecto.
