Embention Sistemas Inteligentes S A : Los tipos de eVTOL y la Movilidad Aérea Urbana (UAM)

Los eVTOL serán clave en la industria de la Movilidad Aérea Urbana. Hay muchos proyectos en desarrollo y diversos tipos de eVTOL utilizados para llevar a cabo distintas tareas. Los eVTOL son aeronaves con capacidades de despegue y aterrizaje vertical gracias a sus sistemas de propulsión. La mayoría de estos vehículos cuentan con un sistema de propulsión para desplazamiento vertical y uno para el horizontal, incluso en muchos de ellos se trata del mismo sistema de propulsión, que sufre una modificación en su orientación.

Existen diferentes clasificaciones de los eVTOL: según su alimentación, la disposición de sus motores o incluso el tipo de pilotaje que ejerzan.

¿Qué tecnologías emplean los distintos tipos de eVTOL?

Fuente de Energía:

Todos los eVTOL (e de electric) utilizan energía eléctrica para propulsarse, pero algunos son híbridos. Los eVTOL híbridos, como el eVTOL de Odys Aviation, generan energía con un motor de combustión, pero la propulsión sigue siendo eléctrica.

Muchos eVTOL son totalmente eléctricos y funcionan con baterías que alimentan los propulsores. Las más extendidas son las de ion-litio, que pueden alcanzar unos 60 - 80 Wh/Kg, lo que limita considerablemente el rendimiento y la longitud de la ruta que puede hacer un vehículo eléctrico. No obstante, su evolución es prometedora y se estiman mejores prestaciones en el medio plazo.

Por otro lado, otra fuente de alimentación prometedora es la pila de hidrógeno, con una relación de 500 - 600 Wh/Kg y prestaciones muy superiores. Sin embargo, esta tecnología se encuentra en una fase de desarrollo temprana todavía.

Dependiendo del tipo de eVTOL, cada tipo de fuente de alimentación tiene sus pros y sus contras, pero las dos pueden ser útiles para usos diferentes. Los vehículos eléctricos se pueden usar para hacer aeronaves pequeñas y silenciosas que se pueden usar como UAM (Urban Air Mobility) en altitudes más bajas, como el "Doroni H1". Los VTOL híbridos son más útiles para vuelos de larga distancia o para transportar cargas más pesadas.

Diseño de la Aeronave:

• Multirrotor

Los eVTOL con rotor múltiple no tienen alas o son muy pequeñas. Utilizan hélices o propulsores hacia abajo para impulsarse y basan sus maniobras en el cambio de revoluciones de uno o más rotores. Muchos fabricantes de eVTOL como Lift Aircraft con "Hexa", Rotor X con el "RX eTransporter" o SkyDrive con "SD-03", han optado por esta disposición, focalizandose en un nicho de mercado donde los desplazamientos no sean de grandes distancias, pero que, por la complejidad del ambiente urbano, requieran de un posicionamiento de precisión.

• Sistema basculante

Cuando hablamos del tipo de eVTOL con sistema basculante, el diseño del rotor de inclinación es como una aeronave de elevación y crucero pero con rotores móviles. Esto puede llevarse a cabo de dos formas: haciendo que los rotores se inclinen (tilt-prop) o haciendo que toda el ala se pueda mover (tilt-wing). Estos eVTOL despegan verticalmente con sus propulsores mirando hacia abajo como los multicópteros, y después los cambian de dirección para generar más impulso en horizontal. Algunos eVTOL con rotor de inclinación son el "Aero 3" de Dufour, el "Bell Nexus 4EX" y el jet de Lilium.

• eVTOL Convencional (lift and cruise):

Estos eVTOL son los más parecidos a un avión. Disponen de alas y rotores fijos que les permiten despegar verticalmente y otros rotores horizontales para impulsarse horizontalmente cuando están en el aire. La sencillez de esta disposición, su facilidad de realizar mantenimiento y su coste óptimo, han hecho que esta configuración sea una de las favoritas entre los fabricantes actuales de eVTOL. Algunos ejemplos de eVTOL que usan este diseño son: el "VX4" de Vertical Aerospace, el "ALIA-250" de Beta y el "Cora" de Wisk.

• Sistema de Control

El control de este tipo de vehículos puede ser totalmente autónomo (controlado desde tierra o desde la propia aeronave) o puede disponer de un joystick abordo para el control manual asistido.

Diseñado en base a los estándares de calidad DO178C y DO254, el Autopiloto redundante Veronte 4x de Embention está completamente preparado para la obtención de la certificación de cualquier tipo de eVTOL. El Autopiloto 4x ha sido concebido para que no tenga un punto de fallo único, lo que implica que aunque uno de los núcleos falle o incluso ante un fallo del árbitro, el eVTOL pueda seguir totalmente operativo funcionando con el segundo nucleo o incluso el tercero.

Además, el Autopiloto 4x puede ser configurado para incluir modos de control totalmente personalizados, tales como, el modo de control totalmente autónomo o el modo Fly-by wire.