Aereo elettrico

Un aereo elettrico è un aereo alimentato da motori elettrici. L’elettricità può essere fornita da una varietà di metodi, tra cui batterie, cavi di alimentazione a terra, celle solari, ultracondensatori, celle a combustibile e irradiazione di potenza.

Dagli anni ’70, gli Stati Uniti hanno lavorato con gli Stati Uniti per sviluppare una nuova generazione di veicoli aerei e droni con propulsione aerea, che sono stati ampiamente utilizzati per molti scopi.

Sebbene i voli con equipaggio in un elicottero legato risalgono al 1917 e in dirigibili verso il secolo precedente, il primo volo con equipaggio umano fu un aereo a propulsione elettrica che non fu realizzato fino al 1973. Tra il 2015 e il 2016, Solar Impulse 2 ha completato una circumnavigazione della Terra.

disegno
Tutti gli aerei elettrici sono stati alimentati da motori elettrici che azionano eliche generatrici di spinta o rotori generatori di ascensori. Alcuni dei tipi a propulsione sono stati dirigibili.

I meccanismi per immagazzinare e fornire l’elettricità necessaria variano considerevolmente, e ciascuno presenta vantaggi e svantaggi distinti. I meccanismi usati includono:

Le batterie possono mantenere una carica elettrica significativa, sebbene il loro peso sia ancora ottenibile.
I cavi di alimentazione si collegano a un’alimentazione a terra.
Le celle solari convertono la luce solare direttamente in elettricità.
Gli ultracondensatori possono immagazzinare una quantità limitata di energia per brevi raffiche di utilizzo ad alta potenza
Le celle a combustibile sono simili alle batterie ma assorbono i reagenti da una fonte esterna.
L’energia a microonde è stata trasmessa da una sorgente terrestre.

Batterie
Le batterie sono il componente più comune dei vettori energetici degli aerei elettrici, a causa della loro capacità relativamente elevata. Le batterie erano la prima fonte di energia elettrica, alimentando prima i dirigibili nel diciannovesimo secolo. Queste batterie iniziali erano molto pesanti e non è stato fino all’arrivo di tecnologie come i tipi ricaricabili al nichel-cadmio (NiCad) nella seconda metà del XX secolo, che le batterie sono diventate una fonte di energia praticabile. I moderni tipi di batterie includono il litio e una serie di altre tecnologie ampiamente utilizzate. Tali batterie rimangono oggi una fonte di energia popolare, sebbene abbiano ancora una durata limitata tra le cariche e quindi una portata limitata.

Le batterie sono spesso utilizzate anche per lo stoccaggio temporaneo di elettricità generata da un’altra fonte.

Cavi di alimentazione
Un cavo di alimentazione elettrica può essere collegato a un’alimentazione a terra, come un generatore elettrico. A basse altitudini questo non può essere fatto con batterie pesanti ed è stato usato dall’osservatore sperimentale Petróczy-Kármán-Žurovec PKZ-1 del 1917. Questo tipo di imbarcazione deve rimanere legato a una struttura a terra, e più in alto vola, più pesante è il peso di cavo deve sollevare con esso.

Celle solari
Una cella solare converte la luce solare direttamente in elettricità, sia per l’alimentazione diretta che per la conservazione temporanea. La potenza delle celle solari è piccola, anche quando sono collegate insieme, il che limita il loro uso ed è anche costoso. Sono interessanti per le applicazioni ad alta quota e di lunga durata.

Per i voli di resistenza, mantenendo l’imbarcazione in aria durante il giorno.

ultracondensatori
Un ultracondensatore può accumulare una quantità limitata di energia per brevi raffiche di utilizzo ad alta potenza, come quando si decolla, ma a causa della sua capacità di stoccaggio relativamente piccola non è adatto come fonte di energia primaria. Il suo vantaggio è una piccola batteria che può caricare e scaricare molto più velocemente rispetto alle correnti di picco più elevate.

Celle a combustibile
Una cella a combustibile utilizza la reazione tra due fluidi come l’idrogeno e l’ossigeno per creare elettricità. A differenza di una batteria, i liquidi non vengono immagazzinati nella batteria e vengono aspirati dall’esterno. Questa è la prospettiva di una gamma molto più ampia di batterie ed esempi sperimentali hanno volato, ma la tecnologia deve ancora raggiungere la produzione.

microonde
Il raggio di alimentazione dell’energia elettromagnetica come le microonde, come un cavo di alimentazione, richiede una fonte di alimentazione a terra. Tuttavia, rispetto a un cavo di alimentazione, l’irradiazione di potenza comporta una riduzione di peso molto minore all’aumentare dell’altitudine. La tecnologia è stata dimostrata su piccoli modelli ma attende lo sviluppo pratico.

storia

pionieri
L’uso dell’elettricità per la propulsione degli aerei fu inizialmente tentato con lo sviluppo del dirigibile, che ebbe luogo nel diciannovesimo secolo. L’8 ottobre 1883, Gaston Tissandier pilotò il primo dirigibile a propulsione elettrica. 292 L’anno seguente Charles Renard e Arthur Krebs pilotarono La Francia con un motore più potente306. Anche con la pesante capacità di un dirigibile, i pesanti accumulatori necessari per immagazzinare l’elettricità a velocità e portata estremamente limitate di tali voli in anticipo.

Per un dispositivo collegato come una piattaforma di osservazione aerea, è possibile far funzionare il cavo. L’elicottero a propulsione elettrica fu portato in volo nel 1917. Aveva un 190 CV (140 kW) appositamente progettato, ed era una soluzione più pratica rispetto ai maldestri palloni dell’austro-ungherese Petróczy-Kármán-Žurovec. motore elettrico a corrente continua realizzato da Austro-Daimler e alimentato da un generatore di corrente continua a terra. Tuttavia, i motori elettrici non erano abbastanza potenti per tali applicazioni e il motore si è bruciato dopo alcuni voli.

Nel 1909, un modello di volo libero senza elettricità venne dichiarato volato per otto minuti, ma questa richiesta fu contestata dal costruttore del primo volo di un aereo radiocomandato elettrico registrato nel 1957. La densità di potenza per i voli elettrici è problematica anche per i piccoli modelli .

Nel 1964, William C. Brown a Raytheon pilotò un elicottero modello che ricevette tutta la potenza necessaria per il volo con la trasmissione di potenza a microonde.

Primi prototipi
Il successo di un aeroplano di dimensioni normali non sarebbe stato raggiunto fino a quando non sono state sviluppate batterie al nichel-cadmio (NiCad), con un rapporto di accumulo / peso molto più elevato rispetto alle tecnologie precedenti. Nel 1973 Fred Militky e Heino Brditschka si convertirono in un aliante a motore Brditschka HB-3 su un aereo elettrico, il Militky MB-E1. Ha volato per soli 14 minuti per diventare il primo velivolo elettrico con equipaggio a volare sotto la propria potenza.

Sviluppato quasi in parallelo con la tecnologia NiCad, anche le celle solari stavano diventando lentamente una fonte di energia praticabile. Mauro Solar Riser ha utilizzato celle fotovoltaiche per fornire 350 watt a 30 V. L’aereo ad energia solare è stato il primo del suo genere al mondo. Queste sono una piccola batteria, che a sua volta è alimentata dal motore. La batteria da sola era in grado di alimentare il motore per 3 o 5 minuti, dopo una carica di 1,5 ore, permettendogli di raggiungere un’altitudine di volo a vela.

Sotto la direzione di Freddie To, architetto e membro del comitato del premio Kremer, il Solar One è stato progettato da David Williams e prodotto da Solar-Powered Aircraft Developments. Un aereo di tipo a motore è costruito come un aereo a pedali per tentare di attraversare il canale, l’aereo si è dimostrato troppo pesante per essere alimentato da energia umana e poi convertito in energia solare, utilizzando un motore elettrico azionato da batterie che sono state caricate prima del volo da una schiera di celle solari sull’ala. Il volo inaugurale di Solar ebbe luogo a Lasham Airfield, nell’Hampshire, il 13 giugno 1979.

Dopo il successo del volo a propulsione umana, un premio Kremer rilanciato ha permesso all’equipaggio di immagazzinare energia prima del decollo. Negli anni ’80, come la progettazione dell’elettricità immagazzinata generata dalla pedalata, tra cui il Massachusetts Institute of Technology Monarch e l’Aerovironment Bionic Bat.

L’umano pilotato Solair 1, sviluppato da Günther Rochelt, volò nel 1983 con prestazioni notevolmente migliorate. Ha impiegato 2499 celle solari montate sull’ala.

L’aereo tedesco “Icaré II” è stato progettato e costruito dall’Institut für Flugzeugbau nel 1996. Il leader del progetto è Rudolf Voit-Nitschmann capo dell’istituto. Il design ha vinto il premio berblinger nel 1996, l’EAA Special Achievement Award a Oshkosh, la medaglia d’oro dell’Aidoclub tedesca e l’OSTIV-Prize in Francia nel 1997.

Veicoli aerei senza equipaggio
Pathfinder, Pathfinder Plus, Centurion e Helios della NASA sono stati sviluppati da AeroVironment, Inc., una serie di veicoli aerei senza equipaggio a celle solari e a combustibile (UAV). dal 1983 al 2003, nell’ambito del programma di tecnologia aeronautica e sensoristica della ricerca ambientale della NASA. L’11 settembre 1995, Pathfinder ha stabilito un record non ufficiale di altitudine per velivoli ad energia solare di 15.000 metri (15.000 metri) durante un volo di 12 ore dalla NASA di Dryden. Dopo ulteriori modifiche, l’aeromobile fu trasferito negli Stati Uniti. Navy’s Pacific Missile Range Facility (PMRF) nell’isola hawaiana di Kauai. Il 7 luglio 1997, Pathfinder ha alzato il record di altitudine per velivoli ad energia solare a 71.530 piedi (21.800 m), che è stato anche il record per gli aerei a propulsione.

Il 6 agosto 1998, il Pathfinder Plus è stato portato a un record di altitudine nazionale di 80.201 piedi (24.445 m) per velivoli ad energia solare e propulsori.

Il 14 agosto 2001 Helios ha stabilito un record di altitudine di 96.863 piedi – il record per la classe U FAI (sperimentale / nuove tecnologie) e la classe FAI U-1.d (UAV controllato a distanza: massa da 500 kg a meno di 2.500 kg) e il record di altitudine per velivoli ad elica. Il 26 giugno 2003, il prototipo Helios si è rotto ed è precipitato nell’Oceano Pacifico al largo delle Hawaii, dopo che l’aereo ha incontrato turbolenze, ponendo fine al programma.

Il QinetiQ Zephyr è un veicolo aereo senza equipaggio ad energia solare leggero (UAV). A partire dal 23 luglio 2010 è il record di resistenza per un veicolo aereo senza equipaggio di oltre 2 settimane (336 ore). (La versione del 2008 aveva pesato 30 piedi (66 libbre)) con una luce di 22,5 metri (la versione del 2008 aveva 18 metri (59 piedi)). . Durante il giorno utilizza la luce del sole per caricare batterie al litio-zolfo, che alimentano l’aereo di notte. Nel luglio 2010 un Zephyr ha effettuato un volo record di durata UAV del record mondiale di 336 ore, 22 minuti e 8 secondi (oltre due settimane) e ha anche stabilito un record di altitudine di 70.742 piedi (21.562 m) per la classe FAI U-1.c UAV controllato: peso da 50 kg a meno di 500 kg).

Aereo leggero
Il primo velivolo elettrico di serie commercialmente disponibile e non certificato, l’Alisport Silent Club, è partito nel 1997. È azionato da un motore elettrico CC da 13 kW (17 hp) che funziona con 40 kg (88 libbre) di batterie che immagazzinano 1,4 kWh di energia.

Il primo certificato di aeronavigabilità per un aereo a motore elettrico è stato concesso a Lange Antares 20E nel 2003. Ha anche un aliante 20 velivoli da 20 metri con auto-lancio, con un motore brushless DC / DC da 42 kW e litio- Può salire fino a 3.000 metri con celle completamente cariche. Il primo volo è stato nel 2003. Nel 2011 l’aereo ha vinto la competizione Berblinger 2011.

Nel 2005, Alan Cocconi di Propulsione AC ha volato, con l’assistenza di diversi altri piloti, un velivolo senza equipaggio chiamato “SoLong” per 48 ore senza sosta, spinto interamente dall’energia solare. Questo fu il primo volo di questo tipo, 24 ore su 24, sull’energia immagazzinata sull’aereo.

Nel 2007, la CAFE Foundation senza scopo di lucro ha tenuto il primo simulatore di aeromobili elettrici a San Francisco.

Il progetto FCD (fuel cell dimostrator) guidato da Boeing utilizza un aliante a motore Super Dimona Diamond HK-36 come banco di prova per un aereo leggero alimentato a celle a combustibile a idrogeno. I voli di successo si sono svolti a febbraio e marzo 2008.

Il primo Green Flight Challenge della NASA si è svolto nel 2011 ed è stato vinto da un Pipistrel Taurus G4 il 3 ottobre 2011.

Nel 2013 Chip Yates ha dimostrato l’aereo elettrico più veloce del mondo, un lungo ESA, un Rutan Long-EZ modificato, in grado di sovraperformare un Cessna a benzina e altri velivoli in una serie di prove verificate dalla Fédération Aéronautique Internationale. Il lungo ESA è risultato meno costoso, ha una velocità massima più elevata e ha un più alto tasso di salita.

Nel 2017, Siemens ha utilizzato un aeroplano acrobatico Extra EA-300 modificato, il 330LE, per stabilire due nuovi record: il 23 marzo nell’aerodromo Dinslaken Schwarze Heide in Germania, l’aereo ha raggiunto una velocità massima di 340 km / h ) oltre tre chilometri; Il giorno successivo, divenne il primo aliante a trainare gli aerei elettrici.

Circumnavigation Solar Impulse
Solar Impulse 2 è alimentato da quattro motori elettrici. L’energia proveniente dalle celle solari sulle ali e dallo stabilizzatore orizzontale è immagazzinata in batterie ai polimeri di litio e utilizzata per azionare le eliche. Nel 2012 il primo Solar Impulse ha effettuato il primo volo intercontinentale da un aereo solare, in volo da Madrid, in Spagna, a Rabat, in Marocco.

Completato nel 2014, il Solar Impulse 2 ha più celle solari e motori più potenti, tra gli altri miglioramenti. A marzo 2015, l’aereo è decollato nella prima tappa di un viaggio intorno al mondo, volando verso est da Abu Dhabi, negli Emirati Arabi Uniti. A causa di danni alla batteria, l’imbarcazione si è fermata alle Hawaii fino ad aprile 2016. Il 23 giugno 2016 l’aereo ha raggiunto Siviglia, in Spagna. Abu Dhabi, completando la sua circumnavigazione del mondo.

sviluppi
Il pulcinella della NASA era un concetto, proposto nel 2010, per un decollo e atterraggio verticale (VTOL) a propulsione elettrica, veicolo aereo personale.

La Commissione europea ha finanziato molti progetti a basso TRL per velivoli innovativi di propulsione o di propulsione. L’ENFICA-FC è un progetto della Commissione europea per studiare e dimostrare un velivolo completamente elettrico con celle a combustibile come sistema di alimentazione principale o ausiliario. Durante il progetto triennale, un sistema di alimentazione basato su celle a combustibile è stato progettato e pilotato da un aereo ultraleggero Rapid 200FC.

Il NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT) è un banco di prova riconfigurabile della NASA a Plum Brook Station, Ohio, utilizzato per progettare, sviluppare, assemblare e testare sistemi di alimentazione di velivoli elettrici, da un aeromobile piccolo, uno o due persone fino a 20 MW ) aerei di linea. Accordi di ricerca della NASA (NRA) sono concessi per sviluppare componenti di propulsione elettrica. Saranno completati nel 2019 e la NASA interna funzionerà entro il 2020, quindi saranno assemblati in un sistema di trasmissione su scala megawatt da testare nel NEAT a corpo stretto.

La NASA ha sviluppato l’X-57 Maxwell per dimostrare la tecnologia per ridurre l’uso di carburante, le emissioni e il rumore. Modificato da un Tecnam P2006T, l’X-57 avrà 14 motori elettrici che pilotano le eliche montate sui bordi anteriori delle ali. Nel luglio 2017, Scaled Composites sta modificando un primo P2006T sostituendo i motori a pistone con motori elettrici, per volare all’inizio del 2018, quindi spostare i motori sulle punte alari per aumentare l’efficienza propulsiva e infine l’instabilità dell’ala ad alto rapporto d’aspetto con 12 oggetti di scena più piccoli.

A settembre 2017, EasyJet, compagnia di bilancio britannica, ha annunciato che stava sviluppando una elettrica a 180 posti per il 2027 con Wright Electric. Fondata nel 2016, la statunitense Wright Electric ha costruito un proof-of-concept a due posti con 272 kg (600 libbre) di batterie, e ritiene che possano essere scalate con nuove batterie sostanzialmente più leggere: un 291 nm sarebbe sufficiente per il 20% dei passeggeri Easyjet. Wright Electric svilupperà una 10 posti, alla fine almeno 120 passeggeri, un singolo corridoio, un aereo di linea a corto raggio e avrà come obiettivo un rumore inferiore del 50% e costi inferiori del 10%.

Il 19 marzo 2018, Israel Aerospace Industries ha annunciato che svilupperà un aereo di linea a corto raggio elettrico, basandosi sulla sua piccola esperienza di sistemi di energia elettrica UAS. Potrebbe svilupparlo internamente o con una startup come Israel Eviation, negli Stati Uniti. Zunum Aero o Wright Electric.

MagniX, con sede in Australia, vuole far volare un Caravan elettrico Cessna 208 entro agosto 2019 con un motore da 540 kW (720 CV) fino a un’ora. Il suo Magni5 produce già un picco continuo da 265-300 kW (355-402 hp) a 2.500 giri al minuto con un’efficienza del 95% con una massa secca di 53 kg (117 libbre), una densità di potenza di 5 kW / kg, in competizione con i 260 kW hp), Siemens SP260D da 50 kg (110 lb) per l’Extra 330LE.

Sistema elettrico per ridurre le emissioni
L’A320, un motore elettrico alimentato che consente alle rampe di decollo o di uscita di essere utilizzate sui motori principali durante questo viaggio, riducendo così l’uso di motori a combustione, che contribuisce ad allungare la sua vita utile e riduce l’impatto ambientale. Questa tecnologia è stata progettata dal Centro aerospaziale tedesco per collaborare con Airbus e Lufthansa per ridurre le emissioni inquinanti negli aeroporti tra il 17 e il 19%, riducendo al tempo stesso la pressione sonora.

Batterie
Le batterie che Airbus Group prevede di utilizzare possono immagazzinare 1.000 wattora per chilogrammo, che è più di una tipica batteria agli ioni di litio. Nuovi prodotti chimici come l’aria di litio e il litio-zolfo possono fornire più capacità.

Sono stati mostrati tre esempi delle nuove batterie ad aria fusa. 18 Sono acciaio, carbonio e VB2, con capacità di energia volumetrica intrinseca di 10.000, 19.000 e 27.000 Wh / litro. Ciò è paragonabile alla capacità intrinseca della batteria al litio-aria (6.200 Wh / litro) a causa del semplice trasferimento di elettroni e dei limiti di bassa densità.

Potere ibrido
Zunum Aero, sostenuto da Boeing e JetBlue, sta lavorando nel 2013 su una famiglia di velivoli regionali elettrici ibridi da 10 a 50 posti. Il 5 ottobre 2017, Zunum ha lanciato lo sviluppo di un velivolo da sei a 12 posti con il suo powertrain installato su un banco di prova e volato nel 2019. Mirando a volare nel 2020 e consegnato nel 2022, 80% delle miglia di posti disponibili (ASM) di un Dash 8-Q400 da 78 posti.

Il 28 novembre 2017 Airbus ha annunciato una partnership con Rolls-Royce plc e Siemens per lo sviluppo del dimostratore di aereo di linea ibrido-elettrico E-Fan X, destinato a volare nel 2020.

Il catalizzatore GE da 1.300-shp potrebbe essere utilizzato nella propulsione ibrida-elettrica: alla fine del 2016, General Electric ha modificato un turbofan GE F110 per estrarre 250 kW dalla sua turbina HP e 750 kW dalla sua turbina LP, supportato dal laboratorio di ricerca USAF e La NASA ha sviluppato e testato un motore / generatore elettrico da 1 megawatt con un trasformatore da 2,4 V CC a CA trifase su carburo di silicio e moduli MOSFET da 1,7 kW.

A maggio del 2018, la società di consulenza Roland Berger contava quasi 100 velivoli elettrici in fase di sviluppo. (45%) e il Dipartimento di Economia e Amministrazione Aziendale degli Stati Uniti, il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, il Dipartimento di Economia e il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti. (40%). Per lo più aereo urbano (50%) e aviazione generale (47%), mentre altri sono alimentati a batteria (73%), mentre altri sono ibridi elettrici (31%), per lo più aerei di linea più grandi. Gli esperti del settore si aspettano un aereo di linea ibrido-elettrico da 50 posti per debuttare nelle operazioni commerciali entro il 2032 per rotte come Londra-Parigi.

La propulsione elettrica e ibrida-elettrica potenziale rimane limitata all’aviazione generale, secondo Textron Aviation, in quanto l’energia specifica dello stoccaggio di elettricità è ancora il 2% del carburante per l’aviazione. Per gli aerei di linea è necessaria una configurazione ibrida: le batterie agli ioni di litio, compresi gli imballaggi e gli accessori che forniscono 160 Wh / kg mentre il carburante per l’aviazione fornisce 12.500 Wh / kg. Poiché le macchine elettriche e i convertitori sono più efficienti, la loro potenza dell’albero è fino a 145 Wh / kg di batteria mentre una turbina a gas fornisce 6.545 Wh / kg di carburante: un rapporto 45: 1.

L’UE ha finanziato il programma Hypstair con 6,55 milioni di euro in tre anni fino al 2016 per un TRL di 4: un prototipo di Pipistrel Panthera ha ricevuto un gruppo propulsore ibrido-elettrico di serie, testando a terra un motore da 200 kW azionato solo da batterie, da 100 kW solo generatore e combinato. È seguito dal progetto Mahepa del 2017, finanziato dall’UE per quattro anni con 9 milioni di euro nell’ambito del programma di ricerca Horizon 2020 per ridurre le emissioni di carbonio del 70% nel 2050, fino a 6 TRL prima di entrare nello sviluppo del prodotto. La trasmissione Panthera sarà suddivisa in moduli: generatore di spinta del motore elettrico e generatore di corrente a combustione interna nel naso, interfaccia uomo-macchina e calcolo, carburante e batterie nell’ala. I test di terra sono previsti per il 2019 prima dei test di volo nel 2020.

Il Pipistrel Taurus G4 a due fusoliere a quattro posti alimentato a batteria ha ricevuto un propulsore a celle a combustibile a idrogeno DLR per volare come HY4 a settembre 2016, con serbatoi e batterie di idrogeno nelle fusoliere, nelle celle a combustibile e nei motori della navicella centrale. I partner sono lo sviluppatore di motori e inverter tedesco Compact Dynamics, Ulm University, TU Delft, Politecnico di Milano e Università di Maribor. I test di volo e di terra dovrebbero seguire quelli della coppia Panthera di mesi dopo.

Insieme alla loro gestione a terra, il ridimensionamento verso gli aerei di linea da 19 e 70 posti sarà studiato in due configurazioni: eliche gemellari per distribuzione di energia, propulsione per distribuzione di energia o moduli su più larga scala che estrapolano i risultati dei test di volo. I voli testano il comportamento del sistema, misurano le prestazioni e l’affidabilità e valutano le modalità di guasto. Un tasso di fallimento di uno ogni 10 milioni di ore è mirato, a partire da quello degli aerei di linea, con componenti o ridondanza molto affidabili.

applicazioni
Attualmente, gli aerei elettrici alimentati a batteria hanno un carico utile, una portata e una durata molto più limitati rispetto a quelli alimentati da motori a combustione interna. Tuttavia, l’addestramento dei piloti è un’area che sottolinea i voli brevi. Diverse compagnie producono o hanno dimostrato aeromobili leggeri adatti per l’addestramento iniziale al volo. L’Airbus E-Fan era finalizzato all’addestramento al volo e il progetto è stato annullato. Pipistrel realizza velivoli elettrici leggeri come il Pipistrel WATTsUP. Un prototipo dell’Aero Electric Sun Flyer. Il vantaggio dell’aereo elettrico per l’addestramento al volo è il minor costo dell’energia elettrica rispetto al carburante per aviazione. Anche il rumore e le emissioni di scarico sono ridotti rispetto ai motori a combustione.

Rotorcraft elettrico
Sebbene nel 1917 l’equipaggio austro-ungarico Petróczy-Kármán-Žurovec abbia pilotato un elicottero sperimentale di osservazione militare legato, l’uso dell’energia elettrica per i voli a rotore non fu sfruttato fino ai tempi moderni.

Unmanned
Componenti leggeri hanno permesso lo sviluppo, per scopi ricreativi, tra gli altri, di piccoli veicoli aerei senza equipaggio radiocomandati economici, spesso chiamati droni, in particolare il quadricottero molto diffuso.

presidiata
La soluzione F / Chretien Helicopter è stata sviluppata da Pascal Chretien, il primo elicottero elettrico al mondo che trasporta gratuitamente. Il concetto è stato preso dal modello concettuale di progettazione assistita dal computer il 10 settembre 2010 per il primo test al 30% di potenza il 1 ° marzo 2011 – meno di sei mesi. L’aeromobile è partito per la prima volta dal 4 al 12 agosto 2011. Tutti gli sviluppi sono stati condotti a Venelles, in Francia.

Nel febbraio 2016, Philippe Antoine, AQUINEA ed ENAC, Ecole Nationale Supérieure de l’Aviation Civile, hanno volato con successo il primo elicottero convenzionale elettrico completo chiamato Volta a Castelnaudary Airfield, Francia. Volta ha un volo sospeso di 15 minuti nel dicembre 2016. L’elicottero è alimentato da due motori PMSM che forniscono insieme 80kW e una batteria al litio da 22kWh. Volta è ufficialmente registrata dalla DGAC, l’autorità di aeronavigabilità francese ed è autorizzata a volare nello spazio aereo civile francese.

A settembre 2016, Martine Rothblatt e Tier 1 Engineering hanno testato con successo un elicottero elettrico. Il volo di cinque minuti ha raggiunto un’altitudine di 400 piedi con una velocità massima di 80 nodi. L’elicottero Robinson R44 è stato modificato con due motori YASA sincroni a magneti permanenti trifase, del peso di 100 libbre, più 11 batterie Brammo ai polimeri di litio del peso di 1100 lb e un display digitale della cabina di guida. Ha volato per 20 minuti nel 2016.

progetti
Il Sikorsky Firefly S-300 era un velivolo elettrico, ma il progetto è stato messo in attesa a causa dei limiti della batteria. Il primo rotore tilt completamente elettrico al mondo su larga scala è stato il dimostratore di tecnologia per veicoli aerei senza equipaggio del progetto Zero di AgustaWestland Project, che ha eseguito combattimenti senza equipaggio con il comando a terra nel giugno 2011, dando il via libera ufficiale.

Airbus CityAirbus è un dimostratore di aerei VTOL ad alimentazione elettrica. Il velivolo multirotore è progettato per trasportare quattro passeggeri, inizialmente con un pilota e per diventare autopilota quando le normative lo consentono. Il suo primo volo senza equipaggio è previsto per la fine del 2018. La certificazione del tipo e l’introduzione commerciale sono previste per il 2023.

Aviazione commerciale
Nel settembre 2017, la società ha annunciato il lancio del lancio commerciale di Easyjet nel 2027 per brevi tragitti, in associazione con la start-up americana di Wright Electric, un dispositivo quasi esclusivamente elettrico con un massimo di 540 chilometri e una capacità di 120 a 220 i passeggeri. I voli con zero emissioni di CO2 sono attesi prima del 2037. Due giorni dopo, Bertrand Piccard ha risposto affermando che i voli commerciali erano possibili.

La società Zunum Aero, coadiuvata da Boeing e JetBlue, ha annunciato nell’ottobre 2017 la realizzazione di un velivolo ibrido capace di trasportare 12 persone nel 2022, con una velocità di 550 km / he un’autonomia di 1.100 km.

Airbus, Rolls-Royce e Siemens hanno annunciato il progetto E-Fan X per testare la propulsione ibrida su un aeromobile di tipo regionale (90 posti). I tre gruppi produrranno un dimostratore di volo entro il 2020; Sostituiranno uno dei quattro velivoli di prova BAE146 con un motore elettrico da due megawatt. Quindi, se funziona, con due motori da 2 MW. In confronto, E-Fan funzionava con due reattori da 30 kilowatt.