Con una rumorosità ridotta, un’impronta di carbonio ridotta e il “carburante” elettrico a un costo di solo £ 1 l’ora, la Phyllis Electro entrerà in una nuova era dell’addestramento al volo.

Pubblicato: 09:00 18 dicembre 2020

Eugenio Vaci

Con una rumorosità ridotta, un’impronta di carbonio ridotta e il “carburante” elettrico a un costo di solo £ 1 l’ora, la Phyllis Electro entrerà in una nuova era dell’addestramento al volo.

Evo Buscarroll è il fondatore e CEO di Pipistrel

Potrebbe essere un errore di battitura. Ho sentito che i motori elettrici abbassano il costo del volo, ma è un errore – queste tabelle Excel instabili … Controllo di nuovo la colonna, ma è corretto. Ci sono tutte le voci e i numeri si sommano. Una libbra all’ora? Non potrebbe essere vero, la mia moto è più costosa da guidare! Chiedo a Taja del Pipistrel di verificare i dati che mi hai appena inviato. La sua risposta è “nessun errore”. Forse in Slovenia hanno elettricità molto economica? Controllo anche quello ma no; Si scopre che il prezzo della loro elettricità è simile a quello del resto d’Europa. Quindi, sto volando su un aereo che usa £ 1 di “carburante” all’ora?

Pipistrel attualmente lancia circa trenta aeromobili ogni mese, di cui circa cinque sono Electros

Progettato per la propulsione elettrica

“Benvenuti!” Parlando in italiano, il fondatore e CEO dell’azienda Ivo Boscarroll B e il mio video kit mi hanno accolto nello stabilimento Pipistrel di Gorizia, oltre il confine sloveno / italiano. Veniamo qui per volare a bordo della Velis Electro e visitare la loro fabbrica e, come da protocollo, inizialmente siamo diretti in un tour delle strutture. Ma – non posso aiutarti – molto presto mi trovo in modalità intervista, a parlare di questo sbalorditivo numero di £ 1 l’ora, e finisco per chiedere onestamente “Com’è possibile?”

“Abbiamo iniziato a lavorare sul volo elettrico vent’anni fa …” La risposta semplice e realistica di Evo. Devo dire che se avessi progettato un aereo che vola a un costo incredibilmente basso, probabilmente lo avrei gridato dai tetti, ma il comportamento dell’Evo è in realtà piuttosto debole, come se il risultato non fosse un grosso problema. “L’obiettivo era progettare un velivolo per una missione molto specifica, per la quale sarebbe stata utile la propulsione elettrica”, afferma. Ed è esattamente quello che ha fatto Pipistrel. Il Velis Electro non è un tuttofare: fa una cosa, ma la fa molto bene ed è molto economica. Molto semplicemente, è l’aereo da addestramento circolare più economico al mondo.

Evo spiega il business case di Pipistrel: “La propulsione elettrica ha due principali inconvenienti per l’aviazione. Primo, la bassa densità di energia delle batterie, il che significa che non è possibile volare su lunghe distanze. In secondo luogo, l’esperienza limitata del settore nell’aviazione elettrica, che crea ostacoli alla certificazione in questo scenario, Pipistrel collega i punti semplicemente. Da un lato, avevano molti anni di esperienza nell’aviazione elettrica, quindi potevano progettare un pacchetto composto da due batterie relativamente piccole che avrebbero superato il processo di certificazione EASA. Dall’altro, hanno progettato un aereo che potesse sfruttare al meglio queste batterie. È così che è apparso Felice Electro, l’istruttore di volo in circuito e il primo aereo elettrico certificato della storia, “Nei libri di storia, questo aereo potrebbe finire con l’aereo dei fratelli Wright e il primo aereo”, spiegando come la propulsione aerea non abbia, in effetti, visto molti Dei drastici cambiamenti nella sua storia di 117 anni.

Una volta superato l’ostacolo della certificazione e trovato un mercato che può beneficiare di un aereo elettrico, il vantaggio in termini di costo naturale della propulsione elettrica traspare. Per ora di volo, il Velis Electro utilizza circa 25 kWh di energia, che in Slovenia costa circa £ 1, e nel Regno Unito (a seconda del fornitore di servizi) solo un po ‘di più. Tutti gli altri costi operativi sono quasi gli stessi di un aeromobile con un motore a pistoni equivalente ei motori elettrici sono per natura abbastanza semplici, il che ha un effetto positivo sulla facilità e sui costi di manutenzione. Il costo di esercizio maggiore è la riparazione dei pacchi batteria, che attualmente deve essere eseguita ogni cinquecento ore (limite che sarà esteso con lo sviluppo della tecnologia). Complessivamente, comprese tutte le spese, ad eccezione dell’assicurazione e degli hangar, Pipistrel cita un costo di un volo orario di circa £ 64, di cui solo £ 1 è il costo del “ carburante ” (cioè l’elettricità).

L’Electro può essere ricaricato completamente in un’ora

Carica completa in un’ora

Certo, il funzionamento di un aereo elettrico ha caratteristiche proprie rispetto a quello dei motori a combustione. La più grande differenza è nella portata: quando è completamente carico, il Velis Electro ha abbastanza batteria per volare per un’ora, che è più che sufficiente per condurre una sessione di volo a circuito completo. Alcune cose dovrebbero essere annotate riguardo a questo punto specifico. In primo luogo, la certificazione consente all’aereo di volare con solo dieci minuti di riserva, a condizione che tenga in vista l’aeroporto, cosa che in genere fa quando si vola in circoli di addestramento. Secondo, il numero dell’orologio indica il numero effettivo Volo Tempo, non bloccare per prevenire. Questo perché quando un aereo è fermo (ad esempio, in attesa di decollare in una lunga fila di aerei), non utilizza quasi alcuna energia. Quindi, se sei preoccupato di rimanere senza batteria mentre aspetti di decollare in un aeroporto affollato, non devi davvero preoccuparti.

Un altro problema importante con la propulsione elettrica è il tempo di ricarica delle batterie. Qui Pipistrel cita un rapporto uno a uno tra tempo di volo e tempo di ricarica: puoi volare per 1 ora e passare 1 ora a ricaricare le batterie a piena capacità (questo è un compromesso a favore del vantaggio, poiché una ricarica lenta prolungherà la durata della batteria). Pertanto, la “ricarica rapida” (un’opzione per i veicoli elettrici) è la modalità operativa predefinita. Un’ora a terra tra i voli non è una pausa scomoda, visti i tempi di briefing e di ascolto prima e dopo le lezioni di volo.

Un altro punto da considerare nell’Electro è che una volta raggiunto meno del quindici percento del suo stato di carica (SOC), la ridotta capacità di scarica delle batterie limiterà la potenza massima in uscita a 50 kW e non il solito massimo di 58. Tuttavia, Di solito puoi terminare i tuoi viaggi prima di raggiungere il restante 15% SOC, poiché ovunque al di sotto del 20% SOC inizi a mangiare nelle tue riserve.

Infine, il motore dovrebbe essere “strozzato all’indietro” durante la salita iniziale, poiché la forza massima al decollo di 58 kW può essere mantenuta per non più di 1 minuto, dopodiché dovrebbe tornare a 49 kW, che è la potenza massima continua. Ma questo sembra essere molto: nella mia demo, alle condizioni ISA più cinque gradi Celsius, l’impostazione di 49 kW ha prodotto una velocità di salita rispettabile di 700 fps (e ricorda, molti motori a pistoni, incluso il Rotax 912, hanno lo stesso decollo Limitazioni di potenza massima / continua).

Non solo il rifornimento è più economico …

Quindi, mentre sono necessari alcuni piccoli aggiustamenti se si desidera passare a un aereo elettrico (ma non pianificare ancora un volo da Shoreham a Prestwick), ci sono alcuni vantaggi distinti da menzionare, insieme a costi operativi inferiori. Oltre a ridurre il tuo impatto sull’ambiente, l’altro grande vantaggio di Electro evidenziato da Ivo è la riduzione del rumore degli aerei. “Ci sono più di cento aeroporti in Europa dove l’addestramento al volo è vietato durante il fine settimana a causa del rumore”, osserva. “Questo è un enorme limite per molte scuole di volo, e in particolare per tutti gli studenti standard che possono permettersi di viaggiare solo nei fine settimana perché lavorano durante la settimana”. Il livello di rumorosità ufficiale di Electro di 60 dB è molto basso, il che corrisponde al livello sonoro interno di un’auto di lusso. Durante il volo, mi sono tolto le cuffie più e più volte per valutare il volume della cabina di pilotaggio: la mia impressione era che l’Electro fosse circa il trenta percento più silenzioso di un aereo a pistoni equivalenti.

Essendo un abbastanza nuovo quando si tratta di sistemi di propulsione alternativi, ho anche trovato alcuni numeri incoraggianti quando ho confrontato la combustione e le centrali elettriche in scenari specifici. Si sente spesso, ad esempio, parlare del problema della “densità energetica” con le batterie. Ogni chilogrammo di combustibili fossili ti dà molta più energia di un chilogrammo di batterie. La ricerca rivela varie stime del rapporto di densità energetica tra batterie e combustibili fossili: il più alto che ho visto è 40 a uno e il più basso cinque a uno. Anche sotto le migliori stime, quindi, con la tecnologia attuale, una batteria sembra fare un quinto del lavoro che fa la stessa massa di combustibili fossili. Non va bene per una tecnologia che dovrebbe salvare il mondo! Tutto cambia, però, se il confronto viene effettuato nell’ambito di una vera e propria sortita, e se si include nell’analisi il blocco motore (o motore elettrico). In questo caso, scopri che, per volare per un’ora, Electro ha bisogno di 120 kg di batterie per alimentare un motore del peso di 20 kg, per un totale di 140 kg. Per volare dello stesso tipo, il fratello del motore a pistoni – il virus – ha bisogno di sollevare la massa di meno, ma non di molto: un totale di 100 kg, divisi tra motore e carburante. Ciò significa che nel caso dell’Electro, la vera penalità di peso per il volo elettrico non è il cattivo rapporto tra quaranta e uno sopra menzionato, ma è molto più accettabile di sette su cinque.

Il volo elettrico porta anche altri vantaggi di interesse per il pilota (piuttosto che per l’operatore). Ad esempio, hai già il propulsore flat-rated a tua disposizione: senza l’uso di ossigeno, il motore teoricamente erogherebbe la stessa potenza ad alta quota in una giornata calda e umida, come a livello del suolo in una giornata fredda e secca.

La lampada iniziale è anche un po ‘più semplice: il motore elettrico e le batterie contengono pochissimi componenti, e ho l’impressione che se qualcosa non va, un pilota inesperto individuerà facilmente un problema in un aereo elettrico più di un singolo motore a pistoni. Ovviamente non hai problemi con il monossido di carbonio.

La risposta del mercato per Velis Electro è stata finora buona, con Pipistrel che al momento lancia circa cinque jet al mese (i primi acquirenti hanno effettuato ordini dal 2014). Ma dico a Ivo, sospetto che alcune scuole manterranno un potenziale acquisto dell’aereo fino a quando la tecnologia non sarà provata e testata. Dopotutto, questo è un aereo completamente nuovo che è stato approvato solo a giugno. “Sì, è probabile”, risponde Evo. “È naturale fare attenzione con un velivolo appena certificato. La soluzione, suggeriamo, è integrare gradualmente l’Electro nella tua flotta. In realtà stiamo incoraggiando le scuole a provarlo insieme ad altri istruttori, e quindi valutare le loro prestazioni relative. Mentre è chiaro che si può acquistare l’Electro. Come velivolo autonomo, la nostra proposta in generale è di acquistare un set di trainer che includa sia l’elettricità che un pistone, perché i due copriranno diverse fasi dell’addestramento “.

Chiedo anche qual è il futuro dell’aviazione elettrica, poiché alcuni esperti ritengono che una maggiore adozione della propulsione elettrica porterà a economie di scala, che a loro volta potrebbero portare a un miglioramento quasi esponenziale delle batterie. Ma nonostante abbia guidato l’azienda con il primo grande passo avanti in questo settore, Evo ha una visione conservatrice. Dice: “Il tasso di miglioramento della batteria non è così eccezionale, circa il tre o quattro percento all’anno al momento. Ad esempio, penso che possiamo raddoppiare la gamma Electro entro il 2023, ma gli sviluppi oltre tale intervallo saranno più difficili. Ecco perché dobbiamo esaminarli”. Tutti i tipi di propulsione alternativa per il futuro dell’aviazione e per il funzionamento di aeromobili più grandi, ad esempio lo sviluppo della propulsione a idrogeno “.

Mentre la nostra visita volge al termine, non posso fare a meno di vedere Electro da una prospettiva storica di vecchia data. Di solito, quando c’è un “primo” storico – primo aereo, primo treno, primo aereo – ciò che emerge davvero è qualcosa di potenziale, non un prodotto leader sul mercato che può essere utilizzato immediatamente (generalmente perché costa più della tecnologia tradizionale). Come il primo, l’Electro è un completo bizzarro, storicamente parlando. All’inizio, l’aereo era già il più competitivo (cioè il meno costoso) sul mercato. È anche il primo velivolo elettrico certificato della storia.

Tutti al Pipistrel, da Ivo in giù, sono umili e quasi ignorano il loro successo. Ma penso che l’Electro sia davvero un grosso problema.