Recentemente, o burburinho na indústria da aviação tem girado em torno de táxis aéreos elétricos, compartilhamento de viagens aéreas, entregas por drone e muito mais. Todos esses conceitos dependem de uma classe de aeronave conhecida como eVTOL, abreviação de aeronave elétrica de decolagem e pouso vertical.
Semelhante a um helicóptero, mas sem ruído nem emissões, os eVTOLs podem voar, pairar e pousar sem a necessidade de pista de pouso, abrindo caminho para novas possibilidades versáteis de transporte. Com muitos eVTOLs em fase de projeto e de prova de conceito, essas aeronaves leves e sustentáveis ainda não decolaram, mas quando o fizerem, certamente mudarão a indústria da aviação de forma expressiva.
O mercado de aeronaves eVTOL promete crescer muito rapidamente. Os eVTOLs oferecem novas oportunidades para mobilidade aérea urbana, eficiência da cadeia de suprimentos, resposta a emergências e muito mais. É por esse motivo que muitos fabricantes de eVTOL já concorrem para obter sucesso nos mercados comercial, civil e militar.
Desafios técnicos
Os eVTOLs são um novo tipo de veículo. Como usam motores elétricos, o design dos eVTOLs é muito mais flexível comparado com helicópteros com rotores alimentados por motores de combustão interna. Por exemplo, alguns motores incorporados em muitos projetos de eVTOL permitem que as asas se movam de modo que as hélices levantem o veículo do solo e girem para frente para impulsionar o veículo em direção ao seu destino. O movimento é fundamental para o projeto dessas aeronaves, pois a estrutura da asa muda para quando o veículo se movimenta vertical ou horizontalmente.
Além dos motores que alimentam as hélices, os eVTOLs exigem um tipo muito específico de motor elétrico para orientar o sistema de propulsão elétrica e movimentar os ailerons, os lemes e os profundores que controlam o rumo e a atitude da aeronave. Podem ser necessários dezenas de motores, valorizando tecnologias de motores compactos, leves e potentes que não sobrecarreguem a aeronave com peso desnecessário ou que comprometam o design aerodinâmico. Esses requisitos exigem motores sem carcaça com densidade de torque muito alta, personalizados para atender ao desempenho exato e atender às especificidades de cada aplicação.
À medida que os fabricantes assumem o desafio de conceber um modelo eficaz e depois produzi-lo em massa, precisarão de parceiros de engenharia que criem protótipos e produzam motores elétricos otimizados para acionar os sistemas de atuadores que controlam a orientação das asas e das hélices, as superfícies de controle de voo e outros sistemas. Depois que o projeto for finalizado, os fabricantes de eVTOL também precisam ter a confiança de que o fornecedor de Motion poderá escalar a produção desses motores especializados de maneira rápida e econômica para atender à demanda.
Oportunidades de aplicação
Provavelmente, os eVTOLs se tornarão comuns e serão utilizados com frequência para transportar pessoas e mercadorias de maneira flexível e com eficiência energética, para complementar as aeronaves de asa fixa e os modais de transporte terrestre. À medida que grandes companhias aéreas, transportadores de carga e dezenas de novas startups investem nas aeronaves menores, movidas a eletricidade, que não necessitam de pistas ou estradas, elas imaginam servir melhor os clientes, ao mesmo tempo em que apoiam iniciativas ambientais, eliminam o congestionamento rodoviário, operam com mais eficiência e geram novos fluxos de receita.
Imagine, por exemplo, poder transportar passageiros do aeroporto John F. Kennedy, em Nova York, que vão pegar um voo de conexão em LaGuardia, uma viagem de curta distância que levaria uma hora de trem ou em estradas congestionadas, mas chega em menos de 10 minutos de eVTOL. Ou, imagine entregar produtos de varejo, peças de reposição e outras cargas diretamente do armazém para qualquer ponto em uma cidade grande, em minutos, sem atrasos por causa do trânsito.
Embora o objetivo principal dos eVTOLs seja transportar pessoas e mercadorias com rapidez e segurança, outro benefício crucial é a eficiência deles. A maior parte do transporte terrestre ainda é baseada em combustíveis fósseis, e assim permanecerá por vários anos. O congestionamento piora exponencialmente a poluição gerada pelos veículos terrestres. Aeronaves turbojato, turboélice e outras aeronaves baseadas em combustíveis fósseis – além de serem limitadas pela necessidade de pistas de pouso – são caras de produzir, barulhentas e suas emissões causam danos bem documentados à qualidade do ar local e ao clima global.
Por sua vez, as aeronaves eléctricas oferecem uma oportunidade nova e única para as empresas melhorarem a velocidade e eficiência em rotas muito mais flexíveis, até cerca de 160 quilômetros, sem danificar o ambiente.
A função do Motion e como a Kollmorgen pode ajudar
As oportunidades dos eVTOLs estão impulsionando os fabricantes, mas as principais autoridades da aviação internacional ainda não emitiram os regulamentos finais. Não se espera que os eVTOLs possam voar antes de 2025 comercialmente e de 2028 em áreas urbanas. Mas, para que essas aeronaves estejam prontas até lá, os fabricantes precisam trabalhar hoje para projetá-las e desenvolver a capacidade de construí-las de forma eficaz e eficiente. É aí a Kollmorgen entra em cena.
Para conquistar o mercado, é necessário comprovar que os eVTOLs podem operar com segurança. Os fabricantes estão em busca de produtos e produção confiáveis, incluindo motores sem carcaça, desenvolvidos especialmente para minimizar o peso e o tamanho para se adequarem a áreas de instalação específicas, e também maximizar a densidade de torque e a confiabilidade operacional em todas as condições de voo. Os projetistas e fabricantes de eVTOL também precisam saber que seus fornecedores de motores oferecem qualidade e confiabilidade consistentes de produtos, capacidades de fabricação de longo prazo e suporte de engenharia sustentável e de longo prazo.
A Kollmorgen é um fabricante confiável de motores sem carcaça ideais para a aviação elétrica, com um histórico comprovado de 20 anos de fornecimento de motores às forças armadas dos EUA para uso em seus programas de drones. Com características de controle de voo complexas, os eVTOLs podem exigir muitos motores sem carcaça, muitas vezes com desempenho e especificações de fatores de forma amplamente variados. Prototipar, fabricar e dimensionar a produção para essa quantidade e variedade de motores não é tarefa fácil, mas é uma tarefa que a Kollmorgen está preparada para assumir.
Os eVTOLs podem ser um veículo novo para muitos, mas o design e a produção de motores de aviação são uma competência fundamental e até mesmo uma paixão para a Kollmorgen. Em um mercado emergente e com concorrência acirrada, a experiência em engenharia aeroespacial específica e o know-how de fabricação da Kollmorgen fazem a diferença ao reduzir riscos e acelerar o desenvolvimento de projetos inovadores de eVTOL. A Kollmorgen pode otimizar motores sem carcaça para obter o ajuste e o desempenho ideais para cada aplicação, fornecendo prototipagem veloz, incremento rápido até a produção total e fornecimento e suporte confiáveis.
Os projetos de motores sem carcaça altamente confiáveis da Kollmorgen são insuperáveis em termos de densidade de torque em um espaço compacto, eficiência eletromecânica e qualidade sempre confiável. E a experiência de engenharia, os processos otimizados de produção, a entrega global e o suporte de longo prazo da Kollmorgen são a sua garantia sucesso. Essas vantagens têm sido todas comprovadas há décadas no mercado adjacente de VANTs militares, e estamos prontos para oferecê-las à próxima geração de aeronaves elétricas, de forma a ajudar a concretizar a promessa de um trânsito mais seguro, limpo e eficiente de pessoas e mercadorias.
