Il pilota dell'aereo con equipaggio a celle a secco Oxyride controlla 160 batterie Oxyride prima del primo volo dell'aereo all'aeroporto Honda il 16 luglio, 2006 a Saitama, Giappone. Il veicolo è stato il primo aereo con equipaggio alimentato esclusivamente da 160 batterie AA. Koichi Kamoshida/Getty Images News/Getty Images Mentre l'auto elettrica non è ancora riuscita a superare la sua controparte ad alto consumo di gas, i suoi vantaggi continuano a risuonare con i conducenti di tutto il mondo. Immagina di partire lungo un'autostrada panoramica senza il senso di colpa per le elevate emissioni di carbonio o il rischio finanziario dell'ultimo rifornimento. Quanto sarebbe più tranquillo il mondo senza l'acceleratore e il gemito di innumerevoli motori che sputano fumo?
Inevitabilmente, queste innovazioni volgono i nostri occhi al cielo. Più che mai, le scie di condensazione del traffico aereo tessono schemi nel cielo, ma dove sono gli aerei elettrici? Anche se non dovresti aspettarti di trovare presto un'opzione "elettrica volante" in aeroporto, gli aerei a propulsione elettrica non solo esistono, ma la tecnologia continua ad evolversi a un ritmo incoraggiante.
Gli aerei e le auto elettriche condividono alcune delle stesse sfide. Come si produce la quantità di potenza desiderata senza un motore a combustione? Come evitare di appesantire il veicolo con troppe batterie? Poi c'è l'intero problema di ottenere il massimo chilometraggio senza trascinarsi dietro chilometri di cavo di alimentazione. Porta queste preoccupazioni con te nelle nuvole e superarle spesso fa la differenza tra impennata e precipitazione.
Certo, si può volare bene senza un motore alimentato. Gli uccelli lo fanno da milioni di anni e i primi successi di volo umano erano tutti senza motore. I francesi Albert e Gaston Tissandier compirono il primo volo elettrico al mondo nel 1883, a bordo di un dirigibile di loro progettazione.
Da allora, vari velivoli elettrici hanno abbellito i progetti dei progettisti e molti sono effettivamente decollati. In questo articolo, esamineremo gli approcci chiave per alimentare un aereo elettrico e scopriremo dove è diretta la tecnologia.
Ovviamente, un velivolo elettrico ha bisogno di energia se sta per volare, e questa è la grande sfida. Come fornire a un aeroplano abbastanza elettricità per alimentarlo senza appesantirlo troppo? Questo è il vero vantaggio del carburante:in generale, una batteria elettrica non è in grado di fornire tanta potenza quanta ne può produrre il suo peso in benzina. Ancora, non ha impedito ai designer di provarci. Queste sono le tre varietà fondamentali di aerei elettrici:
Batteria caricata :Questo progetto prevede il collegamento dell'aereo con l'adeguata alimentazione della batteria di bordo. Oltre a svolgere un ruolo nei primi voli a propulsione elettrica della fine del XIX secolo, le batterie continuano ad alimentare molti degli aerei radiocomandati utilizzati oggi dagli hobbisti. Questi due fatti non sono estranei:è molto più facile usare le batterie in un piccolo, aereo senza equipaggio o un dirigibile sollevato dall'aria calda. Poiché le batterie introducono una grande quantità di peso su un aereo, la realtà di un aereo pilotato a batteria doveva aspettare che la tecnologia delle celle a combustibile avanzasse a sufficienza. Il primo volo con equipaggio a batteria ha avuto luogo il 16 luglio, 2006, quando gli studenti del Tokyo Institute of Technology hanno lanciato un aereo leggero alimentato da 160 batterie AA [fonte:BBC News].
Alimentato ad energia solare :Per affrontare il problema del peso della batteria, i designer degli anni '70 hanno preso il volo con l'energia solare. Questi aerei non si basavano esclusivamente sulla carica della batteria, ma invece lo usava in combinazione con la risorsa infinitamente rinnovabile del sole. Però, la quantità di energia dalla radiazione solare è ancora piuttosto esigua rispetto a un gallone di carburante per aerei, rendendo gli aerei solari lenti e leggeri. Il vantaggio principale è che possono, in teoria, rimanere in volo per anni alla volta - sia come senza equipaggio, satelliti a bassa quota o legati al suolo come aquiloni. Per maggiori informazioni, leggi Come funzionano i velivoli solari.
Trasmissione di potenza senza fili :Un altro metodo per fornire energia a un aereo elettrico è raggi di potenza o trasmissione di potenza wireless (WPT) Questa tecnologia prevede l'utilizzo di un laser a terra o di un emettitore a microonde per inviare energia attraverso l'aria a un aeroplano dotato di ricevitore. La trasmissione di potenza a microonde (MPT) è stata utilizzata per la prima volta nel 1964 per alimentare un elicottero in miniatura e per ben 10 ore [fonte:Dickinson]. Nel 2002, I ricercatori della NASA hanno dimostrato con successo l'uso di faretti e raggi laser per fornire piccoli, imbarcazione solare senza equipaggio con l'energia necessaria. Mentre la ricerca su questa tecnologia continua, gli scienziati ritengono che un giorno potrebbe consentire agli aerei dotati di energia solare di volare durante la notte in determinate aree. Per maggiori informazioni, leggi Come funziona l'alimentazione wireless.
Teoria dell'impennata rigenerativaMentre l'idea di utilizzare l'energia eolica per caricare le batterie di un aereo elettrico può sembrare un po' sciocca all'inizio, ci sono in realtà alcune teorie valide riguardo impennata rigenerativa . Da questo, un elettrico, L'aereo a elica dipenderebbe dalle correnti ascensionali e dal momento della discesa finale dell'aereo per far girare le sue pale e generare elettricità allo stesso modo di una turbina eolica.
L'aereo elettrico di SkySpark può raggiungere una velocità di 155 miglia all'ora (250 chilometri all'ora) con una carica dalle sue batterie ai polimeri di litio, un record mondiale attuale. Immagine per gentile concessione di SkySpark Gli sviluppatori di tutto il mondo stanno attualmente lavorando su innovazioni nella progettazione di velivoli elettrici. Innovazioni nella tecnologia delle celle a combustibile, il design del motore e persino dell'elica continua a spingere i confini di ciò che è possibile con la potenza dell'aria elettrica. Ecco alcuni esempi di ciò che potrebbe riservare il futuro del volo:
Il Pipistrel Taurus Electro: Questo particolare aereo elettrico assomiglia molto a un aliante ultraleggero, perché in fondo è così. Il problema è che due pacchi batteria ai polimeri di litio guidano un'elica montata in alto con un 31 libbre (14 chilogrammi), Motore elettrico da 30 kilowatt. Ciò consente al velivolo sperimentale di decollare da solo piuttosto che dipendere da un altro aereo che funge da rimorchiatore.
Yuneec E430: La cinese Yuneec International spera di essere la prima ad offrire un aereo elettrico disponibile in commercio. Il suo aereo E430 può ospitare due, secondo quanto riferito si carica in tre ore e funziona per due ore e mezza quando è completamente carico, il tutto a un costo di $ 89, 000 [fonte:Gizmag]. Dipende da 159 libbre (72 kilogrammi) di batterie ai polimeri di litio. La società prevede di iniziare le vendite nel 2010.
SkySpark: Questo aereo elettrico al 100% ha fatto notizia nel giugno 2009 quando ha stabilito il record mondiale di velocità dell'aria per un aereo completamente elettrico:155 miglia all'ora (250 chilometri all'ora). L'aereo è essenzialmente un Pioneer Alpi 300 modificato, alimentato da un motore elettrico da 75 kilowatt e da un banco di batterie ai polimeri di litio. L'aereo è il prodotto della startup indipendente DigiSky e del Politecnico di Torino. Per il loro prossimo passo, gli sviluppatori prevedono di alimentare il motore con celle a combustibile a idrogeno.
Per quanto riguarda i progetti futuri, il cielo è il limite a ciò che i designer possono tentare. Ad esempio, Il CEO di Tesla Motors, Elon Musk, ha proposto coraggiosamente lo sviluppo di un aeroplano elettronico supersonico in un vertice del 2009. Sebbene questo tipo di tecnologia sia ancora abbastanza lontano, mostra certamente dove potrebbe portarci la carica della batteria.
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Fonti
