C’è molto fermento nel segmento degli aero-taxi elettrici, il primo dei quali entrerà in funzione a Dubai. Ma in tanti si stanno muovendo, dalle startup alla Airbus, per sviluppare da piccoli aeroplani monoposto ad aerei regionali da 10 posti. Per i voli più lunghi la tecnologia necessaria è lontana
Handout / WAM / AFP
Con le auto elettriche che ancora viaggiano su volumi di vendite ridottissimi, immaginarsi degli aerei a propulsione elettrica può sembrare solo un sogno. Eppure uno studio della società di consulenza tedesca Roland Berger mostra uno scenario di sviluppo molto più prossimo di quanto si possa immaginare. Stiamo passando da una fase puramente teorica, con piccoli test su aerei monoposto, a una di sviluppo accelerato. L’anno 2017 si può considerare un anno di svolta, con una pietra miliare: l’autorizzazione da parte delle autorità di Dubai a voli sperimentali degli aero-taxi a guida autonoma VoloCopter per l’ultimo trimestre dell’anno.
A oggi si contano 70 programmi, metà dei quali lanciati da startup, poco meno di un terzo da società già attive nel settore dell’aerospazio, poco meno di un quinto da colossi del settore come Airbus e Boeing e una piccola quota di produttori di altri settori, come la Siemens. È una partita divisa equamente tra Nord America ed Europa, mentre molto diverse sono le strade seguite dal punto di vista tecnologico, con la grande differenza data dalla scelta di un motore ibrido o solo elettrico e dal numero di motori, da uno a una ventina. L’obiettivo comune è quello di sviluppare velivoli ecologici e poco rumorosi, anche se i limiti per arrivarci sono ancora moltissimi e non si sa quanti saranno superabili.
L’anno 2017 si può considerare un anno di svolta per gli aerei elettrici, con una pietra miliare: l’autorizzazione da parte delle autorità di Dubai a voli sperimentali degli aero-taxi a guida autonoma VoloCopter per l’ultimo trimestre dell’anno. A oggi si contano 70 programmi, metà dei quali lanciati da startup
La società di ricerca ci ha abituato da almeno un lustro a studi che mostrano delle roadmap che si sono rivelate abbastanza precise per lo sviluppo delle auto e dei camion a guida autonoma. Gli scenari delineati sono diversi, così come sono evidenziati i tanti ostacoli di tipo tecnologico e normativo che andrano affrontati. Tuttavia la ricerca si sbilancia, già nel titolo: “Aircraft Electrical Propulsion, The Next Chapter of Aviation? – It is not a question of if, but when” (“Aereoplani a propulsione elettrica, il prossimo capitolo dell’aviazione – Non è una questione di se, ma di quando“).
Ma di che aerei stiamo parlando? Di veicoli piccoli, innanzitutto. Dimentichiamoci per ora i lunghi voli commerciali e gli aeromobili con cento e più passeggeri, per i quali sarebbe richiesta una potenza, una capacità di immagazzinare energia e una leggerezza delle batterie che al momento non è all’orizzonte. Un grande fermento c’è soprattutto in due categorie, quella degli aerei per uso ricretativo o comunque privato (aviazione generale) e quelle degli aero-taxi urbani con posti da uno a quattro passeggeri.
Gli aerei più piccoli si possono considerare soprattutto come dei banchi di prova per la messa a punto di tecnologie sperimentali. A oggi si contano più di 30 progetti. Si va dalle versioni elettrificate di modelli dei produttori di riferimento dell’aviazione generale, come il Cessna 172, il Taurus Electro della Pipistrel. Altri indipendenti si sono buttati in questo segmento, come la DigiSky con il prototipo SkySpark. Ma ci sono anche progetti più ambiziosi. Due su tutti: il prototipo tutto elettrico Extra 330LE di Siemens, che ha effettuato il primo volo nel 2016.
Airbus ha invece lanciato il programma E-Fan, con i suoi mini-aerei Cri Cri ed E-Fan 1.0-1.2. Il primo a vederlo in azione sembra poco più di un giocattolo, mentre il secondo in un volo sperimentale ha già passato il Canale della Manica.
Dimentichiamoci per ora i lunghi voli commerciali e gli aeromobili con cento e più passeggeri. Il grande fermento è soprattutto in due categorie, quella degli aerei per uso ricretativo o comunque privato (aviazione generale) e quelle degli aero-taxi urbani con posti da uno a quattro passeggeri
Il vero business, tuttavia, si sta concentrando sugli aereo-taxi urbani, che tipicamente hanno un’autonomia di circa 50 chilometri e hanno decollo e atterraggio verticali (VTOL). La punta di diamante in questo campo è una startup tedesca, la VoloCopter, il cui modello VC-200 è stato testato già dal 2013 e ha ottenuto il via libera dall’autorità dei trasporti degli Emirati Arabi Uniti (Rta) a effettuare dei voli sperimentali in città nel terzo trimestre del 2017. Due le caratteristiche d’avanguardia: i 18 motori e soprattutto la guida autonoma.
Non è però che un esempio. Tra gli altri progetti più avveniristici c’è quello di Lilium Aviation, che dopo un volo sperimentale nel 2016 pianifica una versione da cinque posti del proprio velivolo, che è stato definito una “auto volante”. Un video spiega il perché.
Il produttore cinese di droni Ehang ha invece chiesto alle autorità del Nevada un’autorizzazione per i test dell’Ehang 184, anch’esso dalle dimensioni ridottissime e con quattro eliche, come i droni a cui siamo abituati.
Se questi sono i progetti più noti alla stampa, spiegano da Roland Berger, ce ne sono molti altri che stanno procedendo in modalità stealth. Ci sono un prototipo messo a punto dalla Zee Aero, già visto in azione, mentre un altro, l’S2 della Joby Aviation, dovrebbe essere effettuare dei test alla fine di quest’anno. Senz’altra evocativa, per tutti i fan di Ritorno al Futuro, c’è il modello DR-7 della DeLoreanAerospace, una “macchina volante” attesa al suo primo volo per il 2018. Si sono mossi anche produttori di auto, come Geely, il produttore cinese proprietario di Volvo, con la macchina volante TF-X. Uber, invece, ha lanciato nell’ottobre del 2016 a produttori di aerei ed elicotteri a unirsi a un progetto non ancora rivelato.
È però un segmento in cui si stanno facendo vedere anche i giganti del volo. Airbus ha un approccio olistico, con un portfolio di progetti che vanno sotto l’etichetta di Urban Air Mobility (tra cui il CityAirbus, un aereo a decollo verticale tutto elettrico da quattro posti), ma anche attraverso una nuova società dedicata, la A3, che sta sviluppando il veivolo da un solo posto, elettrico e autonomo, Vahana. La Boeing ha invece scelto la strada, spiegano i consulenti tedeschi, di tenere sotto osservazione le startup più promettenti in vista di una successiva acquisizione.
Fin qui gli aero-taxi. Quando invece si tratta di passare ai voli commerciali regionali (500-1000 km), le cose si complicano parecchio. In questo caso i progetti vanno avanti su più piste, con versioni sia ibride che tutte elettriche. Tra i progetti più avanzati ci sono Alice di Eviation, un aeroplano da nove passeggeri, il cui primo volo è previsto per il 2018. Più indietro ma più ambiziosi i piani di Zunum Aero, che sta sviluppando piattaforme per aerei di tre tglie, la più piccola delle quali è per un veivolo da 10 posti in grado di effettuare voli commerciali. La Zunum ha siglato una partnership con Boeing e JetBlue per pianificare una versione più grande, da 50 posti.
Quanto agli aerei commerciali di dimensioni maggiori, si registrano solo delle roadmap al 2030 da parte di società come Airbus, Boeing e la startup Wright Electric, fondata da ex ingegneri della Nasa.
D’altra parte, spiega molto approfonditamente lo studio, gli ostacoli tecnologici da affrontare sono moltissimi e in base a come si risolveranno si possono immaginare quattro scenari (si veda la figura in basso). Basta l’elenco dei paragrafi dedicati: la performance delle batterie (oggi le più potenti variano tra 150 e250 Wh/kg, per voli commerciali bisogna arrivare a più di 500, un traguardo che non si raggiungerà prima del 2030); i loro tempi di ricarica e di sostituzione; la potenza, l’efficienza e la leggerezza dei motori; la capacità di distribuire energia e di evitare surriscaldamenti; i progressi sul volo autonomo; e infine la necessità di arrivare a regolamentazioni che permettano lo sviluppo in sicurezza di queste tecnologie.
A scanso di equivoci, Roland Berger ricorda che la combinazione di limiti tecnologici e limiti regolamentari furono tra le cause che non permisero la continuazione del Concorde (ritirato nel 2003 dopo gravi incidenti, l’ultimo dei quali nel 2000) e lo sviluppo dell’altra grande promessa dell’aviazione, i Very Light Jet che all’inizio degli anni Duemila coinvolsero numerose startup dell’aviazione, ciascuna con l’obiettivo di realizzare dei piccoli aerei per aviazione generale dal costo di circa un milione di dollari, contro i 4-5 milioni degli aerei tradizionali. Finì però in un nulla di fatto, perché lo sviluppo si dimostrò più difficile del previsto e il mercato poco ricettivo. Anche tra i progetti attualmente in fase di progettazione o sviluppo, aggiungono i consulenti, molti se non la maggior parte non avranno futuro. C’è da capire chi riuscirà nell’impresa.
Gli ostacoli tecnologici da affrontare sono moltissimi e in base a come si risolveranno si possono immaginare quattro scenari. Le difficoltà maggiori sono legate alla potenza dei motori elettrici e alle performance delle batterie. Ma anche le regolamentazioni saranno cruciali
