eVTOL: los números no salen

No es la primera vez que criticamos los eVTOL, o que recogemos lo que otros medios han publicado sobre su viabilidad o su cerficabilidad. Hoy vamos a intentar resumir los datos económicos que han publicado en distintos artículos Leehan News y Aviation Week.

La movilidad aérea urbana sigue dando de qué hablar. Cada vez hay más aeronaves que se aproximan a la certificación. Y por fin parece que aparecen voces críticas con este “nuevo” medio de transporte en los medios especializados. Algunos, como Leeham News, han sido críticos siempre. Otros han publicado muchas notas de prensa pero sin hacer ninguna crítica a la misma, y ahora parece que empiezan a analizar números. Vamos a intentar resumir todos esos números que han ido haciendo en estos medios. Todo el artículo, y las críticas de estos medios podrían resumirse en una sola pregunta: ¿Si tan alta es la demanda de este tipo de servicios, por qué no se está cubriendo ya con helicópteros ligeros?¿Son realistas son los planes comerciales de sus operadores?

Lilium, que tiene como objetivo redefinir el transporte aéreo urbano y regional, en especial cubriendo rutas que están “desatendidas”. Espera que su Lilium Jet para seis pasajeros pueda ofrecer un precio de 2.25$/asiento-milla mientras opera 10 h. por día. Muchos aviones de fuselaje ancho tienen suerte si logran este nivel de utilización, y Lilium planea hacerlo con vuelos mucho más cortos (el alcance de su avión es de 155 millas).

Las hipótesis de Volocopter para su VoloCity de dos pasajeros son igualmente poco realistas. El eVTOL de 18 rotores, diseñado para vuelos urbanos cortos, tiene un alcance de poco más de 20 millas y costes de asiento-milla similares a los del Lilium Jet. Su utilización anual estimada es de 3000 h por año, comparable a un avión de pasajeros de pasillo único.

Otro eVTOL de los que parece que van a ser certificados en breve y que se puede tomar en serio es el Joby S4, un avión para cuatro pasajeros con una velocidad de 200 mph y un alcance de 150 millas. El precio anticipado por asiento y milla de Joby es de aproximadamente 3$ con una utilización anual de 2500 horas, más que un avión regional típico.

Otra startup, Archer, fue noticia en noviembre cuando United Airlines anunció planes para lanzar su primera ruta eVTOL en Nueva York en 2025, uniendo el Aeropuerto Internacional Newark Liberty y el centro de Manhattan utilizando su nuevo avión Midnight.

¿Por qué estos planes comerciales iniciales incluyen niveles de utilización tan elevados? Porque ese nivel de utilización tan alto es indispensable para que el negocio sea viable, si no es improbable que se amorticen los altos precios de los eVTOL que, a razón de 2-4 M$, son sustancialmente más altos que los helicópteros convencionales. ¡Un Robinson R44 –cuatriplaza- cuesta menos 0.5M$! Si hay tanta demanda acumulada de este servicio, ¿por qué no se cubre el mundo con taxis aéreos R44?

La situación huele a lo que el director gerente de AeroDynamic Advisory, Richard Aboulafi, llama la espiral de vida insostenible: alguien ofrece un producto o servicio con costos unitarios increíblemente bajos. Estos costos bajos se basan en tasas de producción increíblemente altas o suposiciones de utilización increíblemente altas. Estos números increíblemente altos de utilización/producción se basan a su vez en costos unitarios increíblemente bajos. Vamos, maquillar números para demostrar que un negocio inviable sí lo es.

El concepto de trasladar pasajeros de centros urbanos concurridos a aeropuertos no es nuevo. ¡Si ya se pensó en poner una terminal multimodal con autogiros incluidos en el Madrid de los años 30! New York Airways conectó el centro de Manhattan con JohnF. Kennedy, Newark, Teterboro Airport y White Plains Airport desde 1956 hasta 1979 antes de que los accidentes los llevaran a la bancarrota. También en Bruselas podíamos ver en el centro mismo de la ciudad un helipuerto para conexiones rápidas entre ciudades cercanas.

Después de un paréntesis de 40 años, este servicio resurgió recientemente gracias a Blade, que transporta a 12000 pasajeros al año entre el centro de la ciudad y los aeropuertos JFK y Newark con helicópteros convencionales. El valor añadido de este servicio es convincente. Reemplaza un viaje de 2h y 100$ en Uber, taxi o similar por un vuelo de 5 minutos y 195$. El coste operativo directo por vuelo es de aproximadamente$ 500$, (de los cuales 200$ son tasas).

Blade planea hacer la transición de helicópteros convencionales a eVTOL. Su gerencia anticipa que la nueva tecnología inicialmente permitirá una modesta reducción en los costos de vuelo en rutas clave y espera mayores ahorros con el tiempo a medida que se reduzcan los costos de la batería. Ese mismo vuelo Midtown-JFK tendrá costos operativos directos de $430, una reducción del 14%. Esto no es lo suficientemente revolucionario como para respaldar el crecimiento del mercado eVTOL previsto a decenas de miles de millones de dólares para 2030 ni permite los bajos costes que se anuncian para los pasajeros. Tan sólo permite reemplazar los helicópteros que ya prestan un servicio equivalente. Pero, aunque el coste operativo por vuelo sea más bajo, el coste de adquisición de la aeronave es muy superior. El punto de equilibrio es delicado.

Un nuevo coche que vuela, eVTOL esta vez, hace su primer vuelo

Hemos presentado tantos coches que vuelan en el blog que hace tiempo que decidimos dejar de hablar de ellos, puesto que casi ninguno tiene futuro y rara vez pasan de la fase de creación de imágenes digitales para captar inversores.

Sin embargo, con el XPENG AEROHT X3 haremos una excepción, por las novedades que aporta y publica en vídeo.

Por un lado es el primero que vemos que auna ser eléctrico y capacidad de despegue y aterrizaje en vertical, gracias a la combinación de su carrocería de coche convencional con los cuatro brazos retráctiles, cual cuadricóptero plegable de bolsillo,con 8 rotores contrarrotatorios. El último «coche volador» octocóptero que pasó por estas páginas fue el AT Blacknight, pero su apariencia no era, ni mucho menos, tan refinada ni deportiva.

Por otro lado, es el primer vehículo eVTOL multirrotor que no sólo leemos que han hecho ensayos de que puede volar de forma segura con un fallo de rotor, sino que además han hecho público un vídeo de ello. Esta característica es indispensable si se pretenden usar estos vehículos sobre población, y es uno de los mayores fallos que destacamos de casi todos los vehículos de este tipo: unos nisiquiera confirman que el vehículo sea seguro en caso de fallo de rotor, otros lo afirman, pero no hay vídeo para comprobarlo.

Y por último, el sistema de conducción en modo aire. Si quieren que cualquier usuario de coche sea capaz de pilotar uno de estos vehículos, sus mandos han de ser muy intuitivos. Y hasta ahora, salvo del Maverick -que no deja de ser un paramotor-, de ninguno teníamos información acerca de cómo se controlaba en vuelo. Este se controla mediante el volante y una palanca multifuncional, que permite desplazar el vehículo adelante-atrás, izquierda-derecha y además tiene el acelerador, que permite subir y bajar. El alabeo se logra gracias al volante del coche, y los virajes gracias a una acción combinada del mismo con la palanca multifunción.

La masa total del vehículo son unos 2000kg. Será intersante comprobar cuánta autonomía tiene en vuelo, la de los eléctricos ya es escasa en tierra, cuánto menor no será por aire. Y más interesante aún será observar su doble certificación, como vehículo terrestre y como aeronave.

Nota de Prensa: El primer coche volador eVTOL del mundo muestra un diseño mejorado y realiza su vuelo inaugural

XPENG AEROHT, una filial de XPENG, presentó la última versión del primer automóvil eléctrico volador de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) del mundo en XPENG 1024 Tech Day. Diseñado tanto para volar como para conducir en carretera, el automóvil volador cuenta convenientemente con un elegante sistema de rotor plegable para una conversación fluida entre ambos modos. Está equipado con un nuevo sistema de control de vuelo tolerante al fallo y un sistema de respaldo de dos motores para garantizar la seguridad.

El diseño de la estructura ha sido optimizado, pasando del sistema de doble rotor lado a lado del año pasado a una nueva configuración de múltiples rotores. La complejidad general del diseño del sistema también se ha reducido, para mejorar aún más la seguridad y la fiabilidad del vuelo. El vehículo de ensayos del nuevo coche volador ha completado con éxito su primer vuelo, así como múltiples ensayos de fallo de un solo rotor.

En modo coche, es comparable con cualquier automóvil eléctrico convencional en términos de funcionalidad y tamaño. En modo vuelo, el coche volador se pilota utilizando el volante y la palanca de cambios como controles para avanzar y retroceder, girar, ascender, flotar y descender.

Puede despegar y aterrizar verticalmente, y volar sobre la congestión del tráfico, los obstáculos y los ríos para satisfacer una nueva serie de necesidades de movilidad de corta distancia.

En tierra está sujeto a las leyes de tráfico, y en vuelo a las regulaciones de cada país para el espacio aéreo de baja altitud.

Nota de prensa

La FAA publica una guía para el diseño de los vertipuertos

La FAA ha dado un paso más para intentar facilitar la llegada de la movilidad aérea urbana o movilidad aérea avanzada (AAM – Advanced Air Mobility) con la emisión de las nuevas pautas para vertipuertos, firmadas el 21 de septiembre de 2022, que incluyen elementos de diseño para el uso de eVTOL y estándares para infraestructura eléctrica y de carga.

La FAA avisa de que la guía es provisional y se actualizará a medida que se desarrollen datos, análisis y aeronaves y operaciones VTOL en el futuro.

En este momento, la FAA no tiene suficientes datos validados de rendimiento (prestaciones, seguridad, etc) de aeronaves VTOL, y necesariamente está adoptando un enfoque conservador con las recomendaciones de este Engineering Brieffing. Se espera que la guía de diseño de vertipuertos evolucione hacia un estándar de diseño basado en el rendimiento y, potencialmente, con las aeronaves agrupadas en función de sus por sus características.

FAA

Con la expectativa de que los operadores de VTOL operen en áreas rurales, urbanas y suburbanas, los estándares de diseño abordan los requisitos para agregar vertipuertos a aeropuertos ya existentes, la creación de otros nuevos, así como también para aquellos que pueden desarrollarse sobre edificios u otras estructuras existentes.

Aunque las prestaciones que han demostrado tener hasta ahora los eVTOL son similares a las de los helicópteros, hay poca experiencia en su operación, y pocos datos acerca de la turbulencia provocada aguas abajo de su rotor o su maniobrabilidad. Y, aunque las estructuras existentes más similares a los vertipuertos son los helipuertos, éstos no tienen en cuenta algunas características de los nuevos eVTOL, como por ejemplo el hecho de que se espera que los eVTOL sean no tripulados, o la necesidad de espacio extra para maniobrar con alas que pueden sobresalir de la huella del disco de un rotor, necesidades especiales para fuegos eléctricos de grandes baterías, o dispositivos de carga para las mismas así como los elementos de seguridad asociados a ellos. Por estos motivos se ha decidido la creación de una nueva guía y no tratarlos como helipuertos.

Los estándares y la guía brindan información que los diseñadores y constructores deben seguir para garantizar despegues y aterrizajes seguros, dijo la agencia, y agregó que la guía está destinada a instalaciones que acomodan aeronaves con un peso máximo de despegue de 12,500 libras (5670kg) o menos y que puedan volar a punto fijo sin necesidad de estar en efecto suelo.

Estos incluyen geometría crítica para la seguridad y elementos de diseño, como las dimensiones de las áreas de aterrizaje y despegue del vertipuerto, y sus servidumbres de seguridad, el espacio aéreo adicional necesario para las rutas de aproximación y salida, y la capacidad de carga, señalando que anticipa la posibilidad de una alta tasa de operaciones en muchos vertipuertos en el futuro.

Además, las pautas abordan la iluminación, el marcado y las ayudas visuales para garantizar que la instalación sea visible como un vertipuerto. Se incluyen estándares y pautas de seguridad iniciales para la infraestructura eléctrica y de carga. Se indica que los vertipuertos que hagan doble función como helipuerto y vertipuerto se marcarán como los segundos y seguirán la guía de los segundos.

No se incluye, por ejemplo, carreteo e indica que, mientras se estudia mejor y no se tengan más datos de esta parte de la operación de un eVTOL, se han de seguir lo publicado para helicópteros en helipuertos.

Nuestro país está entrando en una nueva era de la aviación. Estos estándares de diseño de vertipuerto proporcionan la base necesaria para comenzar a construir infraestructura de manera segura en esta nueva era.

Shannetta Griffin, administradora asociada de aeropuertos de la FAA

En Europa, la EASA publicó en marzo de 2022 un prototipo de especificación técnica para el diseño de vertipuertos.

Fuentes

Nota de prensa

Guía para el desarrollo de vertipuertos de la FAA [PDF]

Movilidad Aérea Urbana: ¿Y si certificar los eVTOL no fuera tan sencillo?

Y esta vez no lo decimos nosotros, sino la US Government accountability office, que ha realizado un informe de 41 páginas, entrevistándose con los distintos actores del sector, desde las empresas que están diseñando e intentando certificar los vehículos de movilidad aérea urbana a ingenieros, mecánicos, pilotos y autoridades certificadoras.

Intentamos resumirlo aquí debajo.

Las empresas que desarrollan las aeronaves eléctricas de aterrizaje y despegue vertical quieren transformar el mercado de la aviación. Muchos de estos aviones se diseñan para ser altamente automatizados, e incluso no tripulados.

Además, se pretende que estas aeronaves sean más baratas y silenciosas de operar que los aviones o helicópteros tradicionales. Y que puedan establecerse con ellas nuevos servicios, conocidos colectivamente como Movilidad Aérea Avanzada, que conectarían áreas urbanas y rurales, acelerarían la entrega de mercancías y proporcionarían transporte médico.

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La viabilidad de Lilium en entredicho

Uno de los primeros renders que se hicieron públicos por parte de Lilium, allá por 2016

Aunque empezamos a seguir con mucha ilusión todos los desarrollos relacionados con la movilidad aérea urbana, hubo un momento en que empezó a parecernos una burbuja: más de 200 empresas, muchas con experiencia cero en el desarrollo de aeronaves y el sector aeronáutico. con sus respectivos modelos presentando imágenes generadas por ordenador intentando lograr inversiones. Y de la ilusión pasamos a ser críticos con este tipo de transporte.

Y ahora, Iceberg Research presenta un estudio basado en información pública, y hemos de reconocer que refuerza en muchos aspectos la opinión que teníamos sobre el proyecto.

El artículo de investigación es largo, así que vamos a centrarnos en los puntos más importantes, si queréis leerlo en detalle el enlace al artículo está en las fuentes.

Baterías y Autonomía

Lilium promete un alcance de 155 millas. Aunque ninguno de sus prototipos ha volado hasta ahora más de 3 minutos, y ninguno a carga máxima (7 pasajeros). Se cree que uno de los motivos para esto es el gran consumo de sus baterías. Los argumentos de su CEO es que el consumo de las baterías se puede reducir, reduciendo al máximo el tiempo que la aeronave vuela a punto fijo durante el despegue y el aterrizaje. Los más críticos dicen, decimos, que sus estimaciones de tiempo se quedan cortas y posiblemente no contemplan los requisitos de las autoridades en cuanto a tiempos de reserva, en caso de motor y al aire, por ejemplo. Parecería que están calculados solo en condiciones óptimas, al menos los que se han hecho públicos.

Además el CEO esgrime como argumento la gran capacidad de sus baterías, MUY por encima de las que existen en el mercado hoy en día, y sólo próxima a algunas experimentales de laboratorio.

Tampoco han hecho público quién será el proveedor de las baterías, pero se cree que podría ser Zenlabs Energy Inc, empresa participada casi en un 35% por Lilium. Sin embargo esta compañía ya ha sido acusada anteriormente de haber publicado datos falsos sobre el rendimiento de sus baterías de forma consciente e interesada.

Además, si bien el diseño con hélices entubadas facilita la integración con el entorno, con usuarios no especialistas en el manejo de la aeronave o con peatones, al carecer de superficies cortantes, le hacen ser un modelo especialmente sediento, por ser el modelo menos eficiente para el vuelo a punto fijo.

Certificación

Según la hoja de ruta publicada por Lilium, la aeronave debería estar certificada por la autoridad europea para 2023. Sin embargo está lejos de cumplir los objetivos, tanto por número de horas de vuelo requeridas para la certificación, como por el estado de desarrollo de la aeronave: actualmente es aún más próxima a un demostrador tecnológico que un prototipo de pre-producción.

Financiación

Para terminar, y según las estimaciones de Iceberg Research, a Lilium le quedarían 18 meses para quebrar, salvo que recibieran alguna ronda de financiación extra.

Conclusión

El proyecto tiene mala pinta, va con retraso, e incluso la universidad donde estudió el CEO ha renegado de él, indicando que sólo quería asociar el nombre de la empresa al de la universidad por motivos de márketing, para un proyecto poco viable.

Esperamos que no sea otra empresa más de las que salió a bolsa a través de una SPAC y hace perder el dinero a sus inversores.

El que quiera leer el informe completo, que busque un sitio cómodo, que es largo, aunque interesante. Podéis encontrarlo en Iceberg Research

Fuentes

Iceberg Research, vía AVfoil.