Son muchos los diseños de UAV capaces de despegar y aterrizar verticalmente y volar como un avión de ala fija. Son muchos los conceptos que se han probado para solucionar este problema, desde los tail-sitter a los rotores basculantes o simplemente los que combinan en una misma célula los rotores del multirrotor y el ala fija, y arrastran la resistencia de los rotores parados durante su vuelo horizontal.
PteroDynamics ha optado por una solución de rotor y ala basculante original. Ha tomado la configuración de ala plegable que patentó en su día Fairey, que permite plegar las alas a lo largo del fuselaje con una sola articulación, cuyo eje está en una dirección oblicua, y hace que su borde de ataque quede hacia arriba, y ha mezclado esta solución con cuatro rotores que doblan como propulsores durante el vuelo horizontal y el vuelo vertical, facilitando la transición entre ambos modos.
El mecanismo de Fairey es muy similar al de Grumman, solo que en el último caso el borde de ataque queda orientado hacia abajo, por lo que no se puede modificar para crear aeronaves VTOL.
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.
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.
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.
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.
