Come altri settori dei trasporti, l’aviazione si sta orientando verso fonti energetiche sostenibili, sebbene con maggiori sfide in termini di attuazione.
Tale evoluzione riguarda sia gli elementi più piccoli del mercato, come nel caso di droni e mobilità aerea urbana, sia gli aeromobili più grandi.
I carburanti sostenibili per l’aviazione, oltre a essere associati a miglioramenti tecnologici, hanno il potenziale di apportare un importante contributo per mitigare gli impatti attuali e futuri dell’aviazione sull’ambiente.
Il primo certificato di omologazione EASA a livello mondiale di un aeromobile completamente elettrico ha segnato una tappa importante nella ricerca di un’aviazione sostenibile dal punto di vista ambientale.
Cooperazione tra industria e EASA
E’ stato possibile rilasciare la certificazione in meno di tre anni grazie alla stretta collaborazione tra il costruttore di aeromobili Pipistrel e l’EASA.
L’obiettivo comune era garantire che l’aeromobile soddisfacesse gli elevati standard di sicurezza necessari per la certificazione.
Il progetto ha anche permesso di acquisire importanti conoscenze a sostegno delle future certificazioni di motori e aeromobili elettrici.
Il processo di certificazione
Il progetto di certificazione si è sviluppato lungo due assi.
In primo luogo, le attività di certificazione consuete per l’aeromobile e, in parallelo, un programma coordinato di prove di volo con una flotta di Alpha-Electros, non certificata, in base al permesso di volo EASA.
La possibilità di operare su un aeromobile del genere ha permesso al team EASA di avere accesso ai dati operativi necessari per l’attività di certificazione, evidenziando nel contempo le esigenze operative per consentire l’aviazione elettrica.
La certificazione del primo aeromobile completamente elettrico è una pietra miliare che apre la possibilità di nuove configurazioni per gli apparati propulsori degli aeromobili, come la combinazione ibrida di pistoni e unità di alimentazione elettrica.
Gli apparati propulsori ibridi apportano i benefici di una maggiore resistenza, salvaguardando nel contempo il trasferimento efficiente di potenza associato ai motori elettrici.
Velis Electro
Velis Electro è il primo aereo elettrico al mondo a ricevere un certificato di tipo EASA.A.573 TCDS.
Il due posti, destinato principalmente all’addestramento dei piloti, è un aereo rivoluzionario in termini di innovazioni tecnologiche e di efficienza dei costi.
Velis Electro può essere utilizzato commercialmente ed è completamente approvato per l’addestramento dei piloti e per altre operazioni, senza influire negativamente sulla qualità della vita delle comunità.
Con l’emissione di un certificato l’EASA conferma che l’aeromobile, destinato alla produzione in serie, è conforme ai requisiti di aeronavigabilità applicabili stabiliti dal diritto aereo dell’Unione europea, permettendogli di sfruttare commercialmente l’aereo.
I precedenti aeromobili elettrici hanno ottenuto diversi livelli di omologazioni da parte delle autorità nazionali, tuttavia, nessuno è stato in grado di dimostrare livelli di sicurezza equivalenti a velivoli di categoria standard o di essere stati in grado di operare commercialmente.
Video tratto dal sito www.pipistrel-aircraft.com
Tranquillità e semplicità
Con livelli di rumore di soli 60 dBa, Velis Electro è notevolmente più silenzioso rispetto ad altri velivoli e non produce gas di combustione.
Il suo rivoluzionario propulsore è completamente raffreddato a liquido, comprese le batterie, e ha dimostrato la capacità di resistere a guasti, eventi termici e carichi di urti come parte del processo di certificazione.
Velis Electro può operare in caso di temperature rigide o particolarmente elevate e in caso di pioggia.
Concepito per essere un elemento fondamentale del Velis Training System, il Velis Electro è stato progettato per essere semplice da usare e mantenere, senza compromettere la sicurezza.
Impiegando il motore elettrico certificato di Pipistrel, il Velis Electro fornisce energia istantaneamente, utilizzando un’interfaccia utente semplificata.
Il numero ridotto di parti mobili riduce drasticamente i costi di manutenzione e il rischio di malfunzionamenti è ulteriormente ridotto al minimo grazie al suo sistema di monitoraggio continuo incorporato.
Questa maggiore affidabilità consente al Velis Electro di avere più del doppio della durata degli elementi del propulsore rispetto alla precedente generazione di aerei elettrici.
La sicurezza
Come parte della Type Certification, Pipistrel ha dimostrato che Velis Electro raggiunge i più alti livelli di sicurezza, superando anche quelli richiesti per gli aeromobili a propulsione convenzionale.
Velis Electro è un derivato completamente elettrico del collaudato Virus SW 121, che è già certificato dall’Agenzia europea per la sicurezza aerea dell’Unione europea (TC No EASA.A.573).
È dotato di un motore elettrico certificato Pipistrel E-811-268MVLC (TC No. EASA.E.234), sviluppato con i partner EMRAX ed EMSISO, e l’elica a passo, composita, a tre pale P-812-164-F3A di Pipistrel.
Il motore elettrico raffreddato a liquido, da 57,6 kW fornisce potenza all’aereo.
Le batterie
La potenza è fornita da un sistema elettrico 345 VDC costruito attorno a un sistema di batterie ad alte prestazioni.
Un pacco batteria si trova nel muso dell’aereo e il secondo dietro la cabina.
Ciò garantisce la ridondanza della fonte di alimentazione.
In caso di guasto della batteria, la batteria malfunzionante verrebbe automaticamente scollegata dal sistema.
Una singola batteria è in grado di funzionare autonomamente e ha una capacità di potenza sufficiente per supportare l’arrampicata e la continuazione del volo.
Come si caricano
Le batterie possono essere caricate tramite una porta di ricarica a bordo, utilizzando un caricabatterie elettrico Pipistrel.
L’intera operazione è supervisionata dal computer principale, che visualizza lo stato di tutti i sistemi.
A differenza di una procedura di avvio di un aereo a propulsione convenzionale, il Velis Electro è alimentato da quattro interruttori e non richiede tempo di riscaldamento prima del decollo.
Questo cambiamento di paradigma, unito a una silenziosità senza precedenti sia all’interno della cabina di pilotaggio che dall’esterno, il Velis Electro è davvero un aereo rivoluzionario.
La logica di ricarica è stata sintonizzata in un compromesso tra il tempo di ricarica, la robustezza della temperatura ambiente e la durata del sistema della batteria.
Un ciclo di ricarica normale dal 35% al 95% SOC (stato di carica) richiede fino a 1 ora e 20 minuti.
Una carica completa dal 30% al 100%, a seconda delle temperature ambientali e dell’età della batteria, richiede fino a 2 ore.
Mentre una presa a muro regolare monofase 240 VAC può essere utilizzata per le ricariche notturne, Pipistrel raccomanda una connessione 380 VAC trifase, al fine di consentire una ricarica rapida.
L’esperienza operativa e i miglioramenti tecnici permettono di attivare tempi di ricarica più brevi.
Per mantenere una longevità superiore della batteria è stato impiegato un design rivoluzionario che utilizza il raffreddamento a liquido per le batterie.
Ciascuna delle due batterie pesa circa 70 kg.
