Il futuro dell’aviazione

L’enorme progresso tecnologico di cui siamo testimoni in questi ultimi anni ha coinvolto ogni settore delle attività umane, compreso quello dei trasporti e della mobilità via aerea. Sappiamo che gli aerei sono in assoluto i mezzi più inquinanti di tutti: qual è il loro futuro? Quali saranno i motori che consentiranno ai prossimi velivoli di muoversi nei nostri cieli? Scopriamolo leggendo.

L’esempio di Siemens

Proprio come quello della mobilità su ruote, il futuro dell’aviazione sembra essere elettrico. Molti tra colossi e ricchi imprenditori stanno facendo a gara a chi sviluppa il primo, vero motore elettrico da impiegare per gli spostamenti aerei. Tra queste aziende c’è anche la tedesca Siemens, del cui motore aereo elettrico si parlava già nel 2015, ormai quattro anni fa.

Capace di erogare 260 kilowatt di potenza in un peso davvero irrisorio (50kg) è uno tra i più potenti motori elettrici per aerei realizzati e non teme assolutamente i rivali, grazie al genio e al costante lavoro dei ricercatori assunti dal colosso della Germania. Non solo, pare che al momento della diffusione della notizia (da parte della stessa Siemens) fossero già fiduciosi di installarlo su aerei di linea in breve tempo.

Dall’interno dell’azienda spiegano che si tratta di un motore sviluppato per l’utilizzo nel settore aeronautico possibile anche e soprattutto per merito del suo rapporto potenza-peso tra i più vantaggiosi. Questo consentirà di dotare aerei fino a due tonnellate (si parla di peso al decollo) con motori elettrici.

Come hanno lavorato gli ingegneri Siemens per la creazione di questo motore d’avanguardia? Hanno verificato e studiato tutti gli elementi dei motori sviluppati fino ad oggi, ottimizzandoli uno per uno fino al limite tecnico assoluto oggi esistente.

La nuova tecnologia di produzione e simulazione ultraleggera innovativa e sofisticata ha permesso di arrivare ad un rapporto peso-potenza addirittura di 5kW/kg mentre la maggior parte dei concorrenti non riesce a raggiungere il rapporto di 1kW per kg. Inoltre, considerate che il rapporto peso-potenza dei motori elettrici per veicoli su ruote ammonta a circa 2kW/kg.

Non solo. Questo nuovo propulsore raggiunge le sue massime prestazione a velocità di rotazione di 2.500 giri al minuto (pochissimo!) e quindi riesce a far partire le eliche in maniera diretta, senza l’utilizzo e l’installazione di sistemi di trasmissione.

La tecnologia cui si è potuti arrivare oggi grazie al lavoro e agli studi di tantissime persone e aziende consentirà di realizzare velivoli ibridi ed elettrici a quattro o più posti, e già dall’inizio del 2016 i tecnici di Siemens stanno eseguendo dei test in volo per verificare le effettive prestazioni del propulsore.

Ovviamente, siamo solo all’inizio del brillante sviluppo di questa nuova tecnologia, ma tra non molto tempo ci saranno i primissimo fortunati che saliranno a bordo di aerei ibridi o completamente elettrici di linea e regionali con capacità di 50 o 100 passeggeri.

Del resto, non c’è da stupirsi di questi mirabolanti risultati raggiunti da Siemens. La stessa azienda, infatti, insieme a Airbus e Diamond Aircraft nel 2013 aveva provato per la prima volta e con grande successo diversi motori ibridi ed elettrici sviluppati su un aliante motorizzato, il modello DA36 E-Star 2 che riuscì ad erogare 60kW di potenza.

Chiaramente, per un boeing 60kW sono irrisori e non bastano nemmeno a farlo muovere sulla pista: ma stiamo parlando dei tedeschi, che in Europa sono l’eccellenza dello sviluppo tecnologico e i primi nella ricerca per la motorizzazione elettrica (vedi esempi del gruppo Volkswagen-Audi).

EasyJet esempio delle low cost

Non è solo Siemens a muoversi in questa direzione. Infatti, alcuni traguardi importanti arrivano anche “dall’interno”.

Pare, infatti, che nel 2017 la compagnia low cost EasyJet abbia iniziato una proficua collaborazione con Wright Electric volta alla realizzazione di un aereo full electric per i voli a corto raggio, che con 540km di autonomia riuscirebbe a percorrere circa il 20% dei percorsi dell’azienda.

EasyJet è infatti consapevole della progressiva elettrificazione del settore dei trasporti, e non vuole rimanere indietro nella nuova “corsa all’oro”. Naturalmente, ciò che le due aziende hanno presentato a quello che fu l’EasyJet Innovation Day di Londra (settembre 2017) era solo un prototipo, delle immagini per la prima stesura del progetto.

Ma le premesse sembrano delle migliori e delle più ottimiste, visto che Wright Electric ha già lanciato (letteralmente) in volo un biposto elettrico e che ha intenzione di aumentare la scala, arrivando prima a 10 posti e poi più o meno alla capienza degli aerei per i brevi spostamenti.

In particolare, il traguardo che i due colossi vogliono raggiungere è quello dell’autonomia: esse infatti puntano ad un estensione di 540 km che, come detto ad inizio paragrafo, permetterebbe alla compagnia low cost di usare il velivolo elettrico per il 20% delle sue tratte.

Al di là, comunque, degli aerei elettrici, EasyJet tra le low cost è comunque in prima linea nella battaglia alle emissioni inquinanti che, come sappiamo, negli aerei sono piuttosto ingenti. Nel 2018 l’azienda ha messo in servizio gli Airbus A320neo e A321neo che diminuiscono le emissioni di Anidride Carbonica del 15%, e addirittura una riduzione del 50% dell’inquinamento acustico.

Sempre nell’anno che si è appena concluso, comunque, sono partiti i test per gli aerei non solo elettrici, ma anche a idrogeno all’interno degli aeroporti anche e soprattutto per quanto riguarda lo spostamento dell’aeromobile e la fase di rullaggio.

Per esempio il rimorchiatore TLD TPX100e è completamente elettrico ed è stato testato per la prima volta nell’aeroporto di Londra-Gatwick: un veicolo che esegue 20 spostamenti a singola carica, permettendo di abbattere i consumi diesel.

È all’aeroporto di Tolosa che, invece, inizieranno le fasi di test di veicoli progettati e forniti da Safran con alimentazione ad idrogeno per le fasi si rullaggio. Si tratta di un momento molto importante perché i 279 aerei ospitati dall’aeroporto consumano il 4% del carburante solo per questa fase.

Mezzi a zero emissioni consentono di risparmiare 55.000 tonnellate.

Rolls Royce progetta quello più veloce

Chi vuole fare la storia è, però, Rolls Royce, la celebre azienda inglese di automobili extralusso usati per gli spostamenti della famiglia reale britannica. Ad inizio gennaio, infatti, la società ha detto di essere intenzionata a mettere in volo un aereo completamente elettrico nel 2020, per una velocità massima di circa 480kmh.

Si tratterebbe – sempre che il suo ambizioso progetto avrà successo – di un record storico senza precedenti nella storia dei velivoli elettrici, che motiverebbe i competitors a intraprendere questa strada, rinnovando i loro sistemi di alimentazione.

Proprio perché brand istituzionale per eccellenza nel Regno Unito, il progetto di Rolls Royce è finanziato direttamente dalla Corona e fa parte dell’iniziativa governativa ACCEL (Accelerating the Electrification of Flight).

Il modello progettato avrà tre motori completamente elettrici ad alta densità che svilupperanno oltre 500 cavalli. Il propulsore – anch’esso completamente elettrico – sarà in grado di raggiungere il 90% dell’efficienza energetica.

Questo significa che il motore dell’azienda inglese sarà alimentato da una batteria di 6.000 celle, ovvero la batteria più potente al mondo oggi e nella storia e che potrebbe alimentare un tragitto senza soste da Londra a Parigi (ancora ignota è, però, la velocità).

Rolls Royce dice di poter applicare il know-how dovuto al progetto per produrre altri aerei e velivoli elettrici, contribuendo e ottenendo un ruolo di primo rilievo nel combattimento all’inquinamento e al cambiamento del clima.

Dall’interno dell’azienda emerge che sono già stati effettuati diversi approfondimenti grazie ai diversi livelli di progettazione e integrazione cui si è giunti. E sembra che Rolls Royce stia diventando azienda leader per quanto riguarda l’aviazione a zero emissioni, e per la creazione di un progetto a lungo termine.