Como funciona um avião? Fique sabendo sobre seus desafios tecnológicos

O domínio total dos combustíveis fósseis nos meios de transporte parece finalmente prestes a ser abalado pela jovem propulsão elétrica que se faz sentir cada vez mais em uma série de aeronaves leves projetadas principalmente para o adestramento de pilotos.

Com seus leves e ultrassofisticados motores elétricos avançados de acionamento direto das hélices para uma faixa de 50 kW a 2 mW, a Siemens AG alemã abriu caminho para esta quebra de paradigma. Deu origem a modelos prestes a serem fabricados em série, como o esloveno Pipistrel Alpha Electro, da mesma forma que também impulsionou uma verdadeira revolução em curso, a das aeronaves eVTOL, para o transporte aéreo urbano.

DESAFIOS TECNOLÓGICOS

Para a Siemens, não existem dúvidas quanto à aceitação gradual da propulsão elétrica, julgada pelos alemães como sendo “o futuro padrão de grande parte do transporte aéreo, em cerca de 45 ou 50 anos”.

Por enquanto, salvo raros casos, a Siemens desenvolve uma série de protótipos das mais diferentes faixas de potência para viabilizar projetos de asas fixas de demonstração da versatilidade da propulsão elétrica, como o “E-Fan” da Airbus (uma aeronave com duas unidades de hélices carenadas montadas na cauda), o já conhecido Extra 330LE acrobático (agora, com motorização elétrica) e o Magnus eFusion, para citar alguns.

Os resultados estão acontecendo. O Extra com um motor Siemens de 260 kW, por exemplo, bateu recordes de velocidade e subida. Com a Airbus, o fabricante está desenvolvendo os oito motores para o projeto “City Airbus”, um veículo revolucionário de pouso e decolagem verticais (eVTOL) para quatro passageiros, considerado o que talvez seja o precursor da era da “mobilidade aérea urbana”, com propulsão elétrica. Com a mesma Airbus e a britânica Rolls-Royce, o desenvolvimento se concentra em um modelo de 2 mW, o mais potente motor elétrico atual, para um modelo ”E-Fan X”, voltado à aviação regional, que deverá voar em 2020.

Apesar das modernas baterias de íons de lítio e dos avanços de empresas como a Siemens, os desafios tecnológicos ainda são um obstáculo para um desenvolvimento mais ambicioso da aviação elétrica, pois suas fontes de energia estão muito longe de replicar o desempenho dos combustíveis fósseis.

Quilo por quilo, o querosene de jatos tem cerca de 100 vezes mais energia do que uma bateria. Por outro lado, a eficiência de um motor elétrico ante um turbofan é de mais de 90% contra cerca de 45% das turbinas.

Existe ainda a solução híbrida para demandas de energia, já que, por muito tempo, não poderão ser supridas pelas baterias que conhecemos hoje: um turbogerador relativamente pequeno, incorporado à célula do futuro veículo aéreo (pilotado ou autônomo) para recarregar as baterias ou mesmo atuar em paralelo com elas.

Dificilmente esta solução terá sucesso no transporte aéreo urbano, no qual se deseja baixo nível de ruído e de agentes poluentes e máxima automação para a autopilotagem ou plena autonomia.

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