Aeronave elétrica

Uma aeronave elétrica é uma aeronave movida por motores elétricos. A eletricidade pode ser fornecida por uma variedade de métodos, incluindo baterias, cabos de energia de aterramento, células solares, ultracapacitores, células de combustível e transmissão de energia.

Aeromodelos movidos a eletricidade têm voado desde a década de 1970, com um relatório não confirmado já em 1957. Desde então, eles se desenvolveram em pequenos veículos aéreos não tripulados movidos a bateria ou drones, que no século XXI se tornaram amplamente utilizados para muitos propósitos.

Embora os vôos tripulados em um helicóptero ancorado tenham voltado a 1917 e em dirigíveis do século anterior, o primeiro vôo livre tripulado por um avião elétrico não foi feito até 1973 e a maioria das aeronaves elétricas tripuladas hoje ainda são apenas demonstradores experimentais. Entre 2015 e 2016, o Solar Impulse 2 completou uma circunavegação da Terra.

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Todas as aeronaves elétricas até o momento foram acionadas por motores elétricos que impulsionam hélices geradoras de empuxo ou rotores geradores de elevação. Alguns dos tipos propulsionados por hélice foram dirigíveis.

Mecanismos para armazenar e fornecer a eletricidade necessária variam consideravelmente, e cada um tem vantagens e desvantagens distintas. Mecanismos utilizados incluem:

As baterias podem reter uma carga elétrica significativa, embora seu peso ainda limite a faixa alcançável.
Os cabos de energia são conectados a um suprimento baseado em terra.
As células solares convertem a luz solar diretamente em eletricidade.
Ultracapacitores podem armazenar uma quantidade limitada de energia para curtos períodos de uso de alta potência
As células de combustível são semelhantes às baterias, mas extraem seus reagentes de uma fonte externa.
A energia das microondas foi irradiada de uma fonte baseada em terra.

Baterias
As baterias são o componente de transporte de energia mais comum das aeronaves elétricas, devido à sua capacidade relativamente alta. As baterias foram a primeira fonte de eletricidade, primeiro alimentando aeronaves no século XIX. Essas primeiras baterias eram muito pesadas e não foi até a chegada de tecnologias como os tipos recarregáveis ​​de níquel-cádmio (NiCad) na segunda metade do século XX, que as baterias se tornaram uma fonte de energia viável. Tipos modernos de baterias incluem lítio e várias outras tecnologias menos usadas. Essas baterias continuam sendo uma fonte de energia popular atualmente, embora ainda tenham vida útil limitada entre cargas e, portanto, alcance limitado.

As baterias também costumam ser usadas para armazenamento temporário de eletricidade gerada por outra fonte.

Cabos de força
Um cabo de energia elétrica pode ser conectado a um suprimento baseado em terra, como um gerador elétrico. Em baixas altitudes isso pode evitar o transporte de baterias pesadas e foi usado pelo helicóptero de observação experimental Petrochy-Kármán-Žurovec PKZ-1 de 1917. Entretanto, tal embarcação deve permanecer ligada a uma instalação terrestre, e quanto mais alto, mais pesado o peso de cabo deve levantar com ele.

Células solares
Uma célula solar converte a luz solar diretamente em eletricidade, seja para energia direta ou armazenamento temporário. A saída de energia das células solares é pequena, mesmo quando muitos estão conectados juntos, o que limita seu uso e também é caro. No entanto, o uso da luz solar disponível gratuitamente os torna atraentes para aplicações de alta altitude e longa duração.

Para vôos de resistência, manter a aeronave no ar a noite toda normalmente requer um sistema de armazenamento de backup, que fornece energia durante as horas de escuridão e recarrega durante o dia.

Ultracapacitores
Um ultracapacitador pode armazenar uma quantidade limitada de energia para rajadas curtas de uso de alta potência, como quando decolando, mas devido à sua capacidade de armazenamento relativamente pequena, ele não é adequado como fonte de energia primária. Sua vantagem sobre uma bateria pequena é a capacidade de carregar e descarregar muito mais rápido com correntes de pico mais altas.

Células de combustível
Uma célula de combustível usa a reação entre dois fluidos, como hidrogênio e oxigênio, para gerar eletricidade. Ao contrário de uma bateria, os fluidos não são armazenados na bateria, mas são extraídos de fora. Isso oferece a possibilidade de alcance muito maior do que as baterias e os exemplos experimentais já voaram, mas a tecnologia ainda precisa atingir a produção.

Microondas
A irradiação de energia eletromagnética, como microondas, como um cabo de força, requer uma fonte de energia terrestre. No entanto, comparado a um cabo de energia, a transmissão de energia leva muito menos peso à medida que a altitude aumenta. A tecnologia foi demonstrada em modelos pequenos, mas aguarda desenvolvimento prático.

História

Pioneiros
O uso de eletricidade para propulsão de aeronaves foi experimentado pela primeira vez durante o desenvolvimento do dirigível que ocorreu na última parte do século XIX. Em 8 de outubro de 1883, Gaston Tissandier voou a primeira aeronave elétrica: 292 No ano seguinte, Charles Renard e Arthur Krebs voaram na França com um motor mais potente.306 Mesmo com a capacidade de içamento de um dirigível, os acumuladores pesados ​​precisavam armazenar a eletricidade limitou severamente a velocidade e o alcance de tais aeronaves iniciais.

Para um dispositivo conectado como, por exemplo, uma plataforma de observação aérea, é possível executar a alimentação do cabo. Em uma tentativa de criar uma solução mais prática do que os desajeitados balões usados, o helicóptero austro-húngaro Petroczy-Kármán-Žurovec PKZ-1 foi lançado em 1917. Ele tinha um motor especialmente projetado de 190 cv (140 kW). motor elétrico de classificação contínua fabricado pela Austro-Daimler e recebeu seu cabo de energia a partir de um gerador de corrente contínua. No entanto, os motores elétricos ainda não tinham potência suficiente para tais aplicações e o motor queimava após apenas alguns voos.

Em 1909, um modelo de vôo livre elétrico foi reivindicado para ter voado oito minutos, mas esta reivindicação foi disputada pelo construtor do primeiro vôo de modelo elétrico Radio-Controlado gravado em 1957. A densidade de poder para o vôo elétrico é problemática mesmo para modelos pequenos .

Em 1964, William C. Brown, da Raytheon, voou com um helicóptero modelo que recebia toda a energia necessária para o vôo através da transmissão de energia por micro-ondas.

Primeiros protótipos
O sucesso em um avião de tamanho normal não seria alcançado até que as baterias de níquel-cádmio (NiCad) fossem desenvolvidas, tendo uma relação armazenamento / peso muito maior do que as tecnologias mais antigas. Em 1973, Fred Militky e Heino Brditschka converteram um planador de motor Brditschka HB-3 em um avião elétrico, o Militky MB-E1. Ele voou por apenas 14 minutos para se tornar a primeira aeronave elétrica tripulada a voar sob seu próprio poder.

Desenvolvidas quase em paralelo com a tecnologia NiCad, as células solares também estavam lentamente se tornando uma fonte de energia viável. Após um teste bem-sucedido em 1974, o primeiro vôo oficial do mundo em um avião movido a energia solar foi realizado em 29 de abril de 1979. O Mauro Solar Riser usou células fotovoltaicas para fornecer 350 watts a 30 volts. Estes carregaram uma pequena bateria, que por sua vez alimentou o motor. A bateria sozinha foi capaz de alimentar o motor por 3 a 5 minutos, após uma carga de 1,5 horas, permitindo que ele alcançasse uma altitude de planeio.

Sob a direção de Freddie To, um arquiteto e membro do comitê do prêmio Kremer, o Solar One foi projetado por David Williams e produzido pela Solar-Powered Aircraft Developments. Um avião do tipo motoplanador originalmente construído como um avião a pedal para tentar a travessia do canal, o avião se mostrou pesado demais para ser alimentado com energia humana e foi convertido em energia solar, usando um motor elétrico acionado por baterias carregadas antes do vôo por uma matriz de células solares na asa. O vôo inaugural da Solar One ocorreu em Lasham Airfield, Hampshire, em 13 de junho de 1979.

Após o sucesso do vôo com motor humano, um relançado prêmio Kremer permitiu que a tripulação armazenasse energia antes da decolagem. Na década de 1980, vários desses projetos armazenaram eletricidade gerada por pedaladas, incluindo o Instituto de Tecnologia de Massachusetts Monarch e o Aerovironment Bionic Bat.

O piloto humano Solair 1, desenvolvido por Günther Rochelt, voou em 1983 com um desempenho notavelmente melhorado. Empregou 2499 células solares montadas nas asas.

A aeronave alemã movida a energia solar “Icaré II” foi projetada e construída pelo instituto de projeto aeronáutico (Institut für Flugzeugbau) da Universidade de Stuttgart em 1996. O líder do projeto e muitas vezes piloto da aeronave é Rudolf Voit-Nitschmann o chefe do instituto. O projeto ganhou o prêmio Berblinger em 1996, o prêmio EAA Special Achievement Award em Oshkosh, a Medalha Golden Daidalos do Aeroclube Alemão e o Prêmio OSTIV na França em 1997.

Veículos aéreos não tripulados
O Pathfinder, Pathfinder Plus, Centurion e Helios da NASA foram uma série de veículos aéreos não tripulados (VANTs) movidos a energia solar e por células de combustível, desenvolvidos pela AeroVironment, Inc. de 1983 a 2003 sob o programa Environmental Aircraft and Sensor Technology da NASA. Em 11 de setembro de 1995, a Pathfinder estabeleceu um recorde de altitude não oficial para aeronaves movidas a energia solar de 50.000 pés (15.000 m) durante um vôo de 12 horas da NASA Dryden. Depois de mais modificações, a aeronave foi transferida para a PMRF (Pacific Missile Range Facility) da Marinha dos EUA, na ilha havaiana de Kauai. Em 7 de julho de 1997, a Pathfinder elevou o recorde de altitude de aeronaves movidas a energia solar para 21.800 m, que também era o recorde para aeronaves movidas a hélice.

Em 6 de agosto de 1998, o Pathfinder Plus elevou o recorde nacional de altitude para 80.201 pés (24.445 m) para aeronaves movidas a energia solar e a hélice.

Em 14 de agosto de 2001, a Helios estabeleceu um recorde de altitude de 29.524 m – o recorde para FAI classe U (experimental / novas tecnologias) e classe FAI U-1.d (UAV controlado remotamente: massa 500 kg a menos de 2.500 kg), bem como o recorde de altitude para aeronaves movidas a hélice. Em 26 de junho de 2003, o protótipo Helios se separou e caiu no Oceano Pacífico, depois que a aeronave encontrou turbulência, encerrando o programa.

O QinetiQ Zephyr é um veículo aéreo não tripulado leve e movido a energia solar (UAV). A partir de 23 de julho de 2010, detém o recorde de resistência para um veículo aéreo não tripulado de mais de 2 semanas (336 horas). É de construção de polímero reforçado com fibra de carbono, a versão de 2010 pesando 50 kg (a versão de 2008 pesava 30 kg (66 lb)) com um vão de 22,5 metros (a versão de 2008 tinha 18 metros (59 pés)) . Durante o dia, usa a luz do sol para carregar baterias de lítio-enxofre, que alimentam a aeronave à noite. Em julho de 2010, um Zephyr realizou um voo de resistência UAV de 336 horas, 22 minutos e 8 segundos (mais de duas semanas) e também estabeleceu um recorde de altitude de 21.562 pés (21.562 m) para a classe FAI U-1.c (remotamente UAV controlado: peso de 50 kg a menos de 500 kg).

Aeronaves leves
A primeira aeronave elétrica de produção não certificada disponível comercialmente, o avião de planador de auto-lançamento Alisport Silent Club, voou em 1997. É opcionalmente acionada por um motor elétrico CC de 13 kW (17 hp) que funciona com 40 kg (88 lb) de baterias que armazenam 1,4 kWh de energia.

O primeiro certificado de aeronavegabilidade para uma aeronave elétrica foi concedido à Lange Antares 20E em 2003. Também um planador / planador elétrico de 20 metros, com motor brushless DC / DC de 42 quilowatts e baterias de íons de lítio, pode subir até 3.000 metros com células totalmente carregadas. O primeiro voo foi em 2003. Em 2011, a aeronave venceu a competição Berblinger de 2011.

Em 2005, Alan Cocconi da Propulsão AC voou, com a assistência de vários outros pilotos, um avião não tripulado chamado “SoLong” por 48 horas sem parar, totalmente movido por energia solar. Este foi o primeiro vôo de 24 horas, com energia armazenada nas baterias montadas no avião.

Em 2007, a Fundação sem fins lucrativos CAFE realizou o primeiro Simpósio de Aeronaves Elétricas em São Francisco.

O projeto FCD (demonstrador de célula de combustível) liderado pela Boeing usa um planador de motor Diamante HK-36 Super Dimona como um campo de teste de pesquisa para um avião leve movido a célula de combustível de hidrogênio. Os vôos bem sucedidos aconteceram em fevereiro e março de 2008.

O primeiro desafio do vôo verde da NASA aconteceu em 2011 e foi vencido por um Pipistrel Taurus G4 em 3 de outubro de 2011.

Em 2013, Chip Yates demonstrou que o avião elétrico mais rápido do mundo, um Long ESA, um Rutan Long-EZ modificado, poderia superar um Cessna movido a gasolina e outras aeronaves em uma série de testes verificados pela Fédération Aéronautique Internationale. O Long ESA foi encontrado para ser menos caro, ter uma velocidade máxima mais alta e maior taxa de subida, em parte devido à capacidade da aeronave para manter o desempenho em altitude como nenhuma combustão ocorre.

Em 2017, a Siemens usou um avião acrobático Extra EA-300 modificado, o 330LE, para estabelecer dois novos recordes: em 23 de março, no aeroporto de Dinslaken Schwarze Heide, na Alemanha, a aeronave atingiu uma velocidade máxima de cerca de 340 km / h ) mais de três quilômetros; no dia seguinte, tornou-se o primeiro planador a rebocar aeronaves elétricas.

Circunavegação do Impulso Solar
O Solar Impulse 2 é alimentado por quatro motores elétricos. Energia de células solares nas asas e estabilizador horizontal é armazenada em baterias de polímero de lítio e usada para impulsionar hélices. Em 2012, o primeiro Solar Impulse fez o primeiro vôo intercontinental por um avião solar, voando de Madri, na Espanha, para Rabat, no Marrocos.

Concluído em 2014, o Solar Impulse 2 transportava mais células solares e motores mais potentes, entre outras melhorias. Em março de 2015, o avião decolou no primeiro estágio de uma viagem planejada de volta ao mundo, voando para o leste de Abu Dhabi, nos Emirados Árabes Unidos. Devido a danos da bateria, o ofício parou no Havaí até abril de 2016. Em 23 de junho de 2016, o avião chegou a Sevilha, na Espanha. Desde então, retornou a Abu Dhabi, completando sua circunavegação do mundo.

Desenvolvimentos
O Puffin da NASA foi um conceito, proposto em 2010, para um veículo aéreo pessoal de decolagem e pouso vertical (VTOL) elétrico.

A Comissão Europeia financiou muitos projetos de TRL baixos para aeronaves inovadoras de propulsão elétrica ou híbrida. O ENFICA-FC é um projeto da Comissão Européia para estudar e demonstrar uma aeronave totalmente elétrica com células de combustível como sistema de energia principal ou auxiliar. Durante o projeto de três anos, um sistema de energia baseado em célula de combustível foi projetado e voado em uma aeronave Ultralight Rapid 200FC.

O NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT) é um testbed reconfigurável da NASA em Plum Brook Station, Ohio, usado para projetar, desenvolver, montar e testar sistemas de energia de aeronaves elétricas, desde uma pequena aeronave de uma ou duas pessoas até 20 MW (27.000 hp). ) aviões de passageiros. Os contratos de pesquisa da NASA (NRA) são concedidos para desenvolver componentes de propulsão elétrica. Eles serão concluídos em 2019 e os trabalhos internos da NASA até 2020, e então serão montados em um sistema de acionamento em escala de megawatts a ser testado no NEAT de tamanho reduzido.

A NASA desenvolveu o X-57 Maxwell para demonstrar tecnologia para reduzir o uso de combustível, emissões e ruído. Modificado de um Tecnam P2006T, o X-57 terá 14 motores elétricos acionando propulsores montados nas bordas da asa. Em julho de 2017, a Scaled Composites está modificando um primeiro P2006T, substituindo os motores de pistão por motores elétricos, para voar no início de 2018, então moverá os motores para as pontas das asas para aumentar a eficiência da propulsão e finalmente instalará a asa de alta proporção com 12 adereços menores.

Em setembro de 2017, a EasyJet anunciou que estava desenvolvendo um 180-seater elétrico para 2027 com a Wright Electric. Fundada em 2016, a US Wright Electric construiu uma prova de conceito de dois lugares com 272 kg (600 lb) de baterias e acredita que elas podem ser ampliadas com novas baterias químicas mais leves: uma faixa de 291 nm (540 km) seria suficiente para 20% dos passageiros da Easyjet. A Wright Electric irá então desenvolver um corredor de 10 assentos, eventualmente com pelo menos 120 passageiros em um único corredor, curta distância e atingir um ruído 50% menor e custos 10% mais baixos.

Em 19 de março de 2018, a Israel Aerospace Industries anunciou que planeja desenvolver um avião elétrico de curta distância, com base na sua pequena experiência em sistemas de energia elétrica UAS. Poderia desenvolvê-lo internamente, ou com uma startup como a Israeli Eviation, a U.S. Zunum Aero ou a Wright Electric.

A MagniX, com sede na Austrália, quer pilotar uma Caravan Cessna 208 elétrica até agosto de 2019 com um motor de 540 kW (720 hp) por até uma hora. Seu Magni5 já produz continuamente um pico de 265–300 kW (355–402 hp) a 2.500 rpm com eficiência de 95% com uma massa seca de 53 kg (117 lb.), uma densidade de potência de 5 kW / kg, competindo com os 260 kW (350 hp), 50 kg (110 lb) Siemens SP260D para o Extra 330LE.

Sistema elétrico para reduzir emissões
A Airbus está incluindo nas rodas dianteiras do modelo A320, um motor elétrico motorizado que permite alcançar a área de decolagem ou as rampas de saída, evitando o uso dos motores principais durante essa jornada, reduzindo assim muito o uso de motores de combustão, o que contribui para prolongar a sua vida útil e reduz o impacto ambiental. Esta tecnologia foi projetada pelo Centro Aeroespacial Alemão em colaboração com a Airbus e a própria Lufthansa Technik e permite reduzir as emissões de poluentes dentro de aeroportos entre 17 e 19%, além de reduzir a pressão sonora a que esses espaços são submetidos.

Baterias
As baterias que o Airbus Group planeja usar podem armazenar 1.000 watts / hora, o que representa cinco vezes mais energia do que uma bateria típica de íons de lítio. Novos produtos químicos, como lítio-ar e lítio-enxofre, podem fornecer mais capacidade.

Três exemplos das novas baterias de ar fundido foram mostrados. 18 São de aço, carbono e VB2, com capacidades de energia volumétrica intrínseca de 10.000, 19.000 e 27.000 Wh / litro. Isso se compara favoravelmente com a capacidade intrínseca da bateria de lítio-ar (6.200 Wh / litro) devido à simples transferência de elétrons e aos limites de baixa densidade.

Poder híbrido
A Zunum Aero, apoiada pela Boeing e pela JetBlue, está trabalhando desde 2013 em uma família de aeronaves regionais elétricas híbridas de 10 a 50 lugares. Em 5 de outubro de 2017, a Zunum lançou o desenvolvimento de uma aeronave de seis a 12 lugares com seu trem de força instalado em um testbed e voado em 2019. Com o objetivo de voar em 2020 e ser entregue em 2022, deve reduzir os custos operacionais em 40– 80% para alcançar os custos de milhas de assento (ASM) disponíveis de um Dash 8-Q400 de 78 assentos.

Em 28 de novembro de 2017, a Airbus anunciou uma parceria com a Rolls-Royce plc e a Siemens para desenvolver o demonstrador de avião híbrido elétrico E-Fan X, para voar em 2020.

O GE Catalyst de 1.300 shp poderia ser usado em propulsão elétrica híbrida: no final de 2016, a General Electric modificou um caça turbina GE F110 para extrair 250 kW de sua turbina HP e 750 kW de sua turbina LP, apoiada pelo Laboratório de Pesquisa da USAF e A NASA desenvolveu e testou um motor / gerador elétrico de 1 megawatts com a GE Global Research e testou um inversor refrigerado a líquido que converte 2,400 volts DC para CA trifásico com chaves à base de carboneto de silício e módulos de potência MOSFET de 1,7 kW.

Em maio de 2018, a empresa de consultoria Roland Berger contava com quase 100 aeronaves elétricas em desenvolvimento. Isso foi acima de 70 no ano anterior e incluiu 60% de startups, 32% de operadores aeroespaciais, metade deles grandes OEMs e 8% de organizações acadêmicas, governamentais e não aeroespaciais, principalmente da Europa (45%) e dos EUA. (40%). A maioria é de táxis aéreos urbanos (50%) e aviões de aviação geral (47%), a maioria é alimentada por bateria (73%), enquanto alguns são híbridos-elétricos (31%), na maior parte aviões de grande porte. Especialistas do setor esperam que um avião híbrido-elétrico de mais de 50 passageiros entre em operação comercial até 2032 para rotas como Londres-Paris.

O potencial de propulsão elétrica e elétrica híbrida permanece limitado para a aviação geral, de acordo com a Textron Aviation, já que a energia específica de armazenamento de eletricidade ainda é de 2% do combustível de aviação. Uma configuração híbrida é necessária para os aviões de passageiros: as baterias de íons de lítio, incluindo embalagens e acessórios, fornecem 160 Wh / kg, enquanto o combustível para aviação oferece 12.500 Wh / kg. Como as máquinas elétricas e os conversores são mais eficientes, a potência disponível no seu eixo está mais próxima de 145 Wh / kg de bateria, enquanto uma turbina a gás fornece 6.545 Wh / kg de combustível: uma relação de 45: 1.

A UE financiou o programa Hypstair com 6,55 milhões de euros ao longo de três anos até 2016 para um TRL de 4: uma maquete Pipistrel Panthera recebeu um trem de força híbrido-elétrico em série, testando um motor de 200 kW acionado apenas por baterias, por 100 kW somente gerador e por ambos combinados. Segue-se o projecto Mahepa de 2017, financiado pela UE ao longo de quatro anos com 9 milhões de euros ao abrigo do programa de investigação Horizon 2020 para reduzir as emissões de carbono da aviação em 70% em 2050, até ao TRL 6 antes de entrar no desenvolvimento do produto. O drivetrain Panthera será dividido em módulos: gerador de impulso do motor elétrico e gerador de energia de combustão interna no nariz, interface homem-máquina e computação, combustível e baterias na asa. O teste de solo está previsto para 2019 antes dos testes de voo em 2020.

O Pipistrel Taurus G4 alimentado por bateria de quatro lugares e com fuselagem dupla recebeu um motor de célula de combustível de hidrogênio DLR para voar como HY4 em setembro de 2016, com tanques de hidrogênio e baterias nas fuselagens, células de combustível e motor na nacele central. Os parceiros são o desenvolvedor alemão de motores e inversores Compact Dynamics, Universidade de Ulm, TU Delft, Politecnico di Milano e Universidade de Maribor. Os testes de solo e voo devem seguir os do Panthera alguns meses depois.

Ao longo do seu manuseio em solo, a escala para aviões de 19 e 70 assentos será estudada em duas configurações: mais módulos do mesmo tamanho para propulsão elétrica distribuída, ou módulos de maior tamanho extrapolando os resultados do teste de vôo, alimentando hélices duplas. Os voos testarão o comportamento do sistema, medirão o desempenho e a confiabilidade e avaliarão os modos de falha. Uma taxa de falha de um por 10 milhões de horas é direcionada, tão baixa quanto em aviões de passageiros, com componentes muito confiáveis ​​ou com redundância.

Aplicações
Atualmente, as aeronaves elétricas movidas a bateria têm carga, alcance e resistência muito mais limitados do que aquelas alimentadas por motores de combustão interna. No entanto, o treinamento de pilotos é uma área que enfatiza os vôos curtos. Várias empresas fazem, ou demonstraram, aeronaves leves adequadas para treinamento inicial de voo. O Airbus E-Fan tinha como objetivo o treinamento de voo, mas o projeto foi cancelado. A Pipistrel fabrica aeronaves elétricas de esportes leves, como o Pipistrel WATTsUP. Um protótipo do Aero Electric Sun Flyer. A vantagem das aeronaves elétricas para treinamento de voo é o menor custo de energia elétrica em comparação com o combustível de aviação. O ruído e as emissões de escape também são reduzidos em comparação com os motores de combustão.

Rotorcraft elétrico
Embora a equipe austro-húngara Petroczy-Kármán-Žurovec tenha pilotado um helicóptero experimental de observação amarrada em 1917, o uso de energia elétrica para o vôo a bordo não foi explorado até os tempos modernos.

Não tripulado
Componentes leves permitiram o desenvolvimento, para fins recreativos, entre outros, de veículos aéreos não tripulados pequenos, baratos e controlados por rádio, comumente chamados de drones, notavelmente o quadricóptero comum.

Tripulado
A Solução F / Chretien Helicopter, o primeiro helicóptero elétrico de transporte livre do homem, foi desenvolvido por Pascal Chretien. O conceito foi retirado do modelo de projeto assistido por computador conceitual em 10 de setembro de 2010 para o primeiro teste com 30% de energia em 1º de março de 2011 – menos de seis meses. A primeira aeronave voou de 4 a 12 de agosto de 2011. Todo o desenvolvimento foi realizado em Venelles, na França.

Em fevereiro de 2016, Philippe Antoine, AQUINEA e ENAC, Ecole Nationale Supérieure de l’Aviation Civile, voou com sucesso o primeiro helicóptero convencional elétrico completo chamado Volta em Castelnaudary Airfield, França. Volta demonstrou um voo de 15 minutos pairando em dezembro de 2016. O helicóptero é alimentado por dois motores PMSM que fornecem juntos 80 kW e uma bateria de lítio de 22kWh. Volta é oficialmente registrada pela DGAC, Autoridade de Aeronavegabilidade da França, e está autorizada a voar no espaço aéreo civil francês.

Em setembro de 2016, Martine Rothblatt e Tier1 Engineering testaram com sucesso um helicóptero movido a eletricidade. O voo de cinco minutos atingiu uma altitude de 400 pés com uma velocidade máxima de 80 nós. O helicóptero Robinson R44 foi modificado com dois YASA Motors síncronos de ímã permanente trifásicos, pesando 100 lb, além de 11 baterias de polímero de lítio Brammo pesando 1100 lb e uma tela de cockpit digital. Mais tarde, voou por 20 minutos em 2016.

Projetos
O Sikorsky Firefly S-300 foi um projeto para testar um helicóptero elétrico, mas o projeto foi suspenso devido às limitações da bateria. O primeiro rotor basculante totalmente elétrico em grande escala do mundo foi o demonstrador de tecnologia de veículos aéreos não tripulados AgustaWestland Project Zero, que realizou lutas não tripuladas com base em energia terrestre em junho de 2011, menos de seis meses depois que a empresa deu sua autorização oficial.

O Airbus CityAirbus é um demonstrador de aeronaves VTOL com motor elétrico. A aeronave multirotor destina-se a transportar quatro passageiros, inicialmente com um piloto e a ser autopilotada quando os regulamentos o permitirem. Seu primeiro voo não tripulado está programado para o final de 2018 com vôos tripulados após 2019. A certificação de tipo e a introdução comercial estão planejadas para 2023.

Aviação Comercial
Em setembro de 2017, a empresa Easyjet anunciou o start-up comercial em 2027 em viagens curtas, em associação com a start-up americana Wright Electric, de dispositivos quase exclusivamente elétricos com autonomia máxima de 540 quilômetros e com capacidade de 120 a 220 passageiros. Voos com emissões zero de CO2 são esperados antes de 2037. Dois dias depois, Bertrand Piccard responde afirmando que os voos comerciais de aviões elétricos são bem possíveis 34.

A empresa Zunum Aero, auxiliada pela Boeing e JetBlue, anunciou em outubro de 2017 a realização de uma aeronave híbrida capaz de transportar 12 pessoas em 2022, com velocidade de 550 km / he alcance de 1.100 km.

Após o abandono da E-Fan em abril de 2017, a Airbus, a Rolls-Royce e a Siemens anunciaram em novembro de 2017 o projeto E-Fan X para testar a propulsão híbrida em uma aeronave tipo regional (90 assentos). Os três grupos produzirão um demonstrador de voo até 2020; eles substituirão uma das quatro aeronaves de teste BAE146 por um motor elétrico de dois megawatts. Então, se funciona, com dois motores de 2 MW. Em comparação, o E-Fan estava funcionando com dois reatores de 30 quilowatts.