El cielo es el límite para el futuro de los vehículos eléctricos

Las eVTOL podrían transformar la movilidad urbana en los próximos años y las ideas tradicionales que tenemos sobre el diseño de las aeronaves. Imagina volar al Aeropuerto Internacional O'Hare y llegar al centro de Chicago sin tener que lidiar con el tráfico. A partir de 2025, United Airlines planea hacer esto posible con una flota de eVTOL de batería, una nueva clase de aeronave que parece una cruza entre un vehículo eléctrico de pasajeros y un dron extragrande, y cuyo interior es similar a un automóvil de lujo.

Al principio, estos taxis aéreos eVTOL operarán de manera similar a los helicópteros porque usarán helipuertos y seguirán reglas de vuelo similares, pero las similitudes terminan ahí. El diseño de estas nuevas aeronaves es resultado de los avances realizados en los vehículos comerciales y de pasajeros eléctricos. De hecho, la mayoría de los modelos que se encuentran en etapa de desarrollo para un futuro cercano se parecen más a automóviles muy cómodos para entre dos y seis pasajeros, que a un helicóptero o una avioneta.

Desarrollar un eVTOL no es lo mismo que desarrollar un vehículo eléctrico o una aeronave tradicional. Hacer volar un auto eléctrico requiere la optimizar el peso y la autonomía, ya que cada onza de peso es importante cuando se está levantando algo en el aire y cuanto más lejos se quiera llegar, se necesitarán baterías más grandes y estas implican más peso. El tiempo de carga también es un factor crítico: entre más pronto se pueda volver a volar un eVTOL, más rápido se generarán ingresos.

Estos aspectos a considerar también han dado forma al modelo de negocio emergente para los eVTOL, que se centra en viajes más cortos que transportan un número relativamente pequeño de pasajeros. Como resultado, las empresas que diseñan y construyen estas aeronaves tienen un enfoque diferente al de los fabricantes tradicionales: buscan iteraciones más rápidas en el diseño, las pruebas y la certificación de sistemas específicos para cada modelo. 

En un proceso acelerado que aún requiere estándares impecables de confiabilidad y de seguridad, la amplia experiencia que TE Connectivity tiene en el desarrollo de materiales y productos calificados para su uso en vehículos eléctricos y entornos aeroespaciales, nos permite colaborar con los clientes en oportunidades de desarrollo de eVTOL, en las que podemos innovar y agregar valor.

Algunos elementos de eVTOL se transfieren casi directamente desde otras aplicaciones. Por ejemplo, los componentes y los sistemas de carga de los vehículos eléctricos comerciales se pueden adaptar con relativa facilidad para utilizarse en una aeronave. Sin embargo, las exigencias a las que se enfrentan los eVTOL al volar son muy diferentes de las que se plantean en carretera.

 Se espera que los eVTOL realicen vuelos cortos y frecuentes a altitudes relativamente bajas, lo que requiere componentes extremadamente durables. Es claro que la seguridad, la calidad y la confiabilidad son atributos críticos de las piezas que se utilizan en cualquier vehículo. Sin embargo, adquieren mayor importancia ya que estas aeronaves vuelan sobre áreas densamente pobladas y a altitudes relativamente bajas. Por lo tanto, es esencial contar con un sistema de distribución de energía de alta tensión que sea durable y confiable.

TE satisface esta demanda al ofrecer unidades de distribución de energía y contactores de conmutación de potencia, así como cables eléctricos y de fibra óptica para conectar los sistemas de distribución de energía, la aviónica y el infoentretenimiento para ayudar a que estas aeronaves sean seguras, confiables y cómodas. Además, estamos optimizando los conectores de alta tensión, que toleran los rigores de las aplicaciones aeroespaciales, para hacer posible que manejen los 100 a 600 kilovatios necesarios para alimentar esta primera generación de eVTOL.

A medida que colaboramos con los ingenieros en la optimización de sus diseños eVTOL, aportamos nuestra experiencia en los detalles que aparentemente son menores, pero que pueden definitivamente efectuar cambios. Por ejemplo, cambiar cables redondos por planos reduce el peso, mejora las características térmicas, proporciona más flexibilidad y ocupa menos espacio dentro de la estructura de la aeronave, lo que deja más lugar para la comodidad de los pasajeros.

En comparación con los fabricantes de aeronaves tradicionales, la tendencia de las empresas que desarrollan eVTOL es colaborar con sus proveedores de componentes de una manera diferente. Los diseñadores de eVTOL suelen seguir los principios del diseño ágil y su meta es generar nuevas iteraciones de sus diseños en cuestión de días no en semanas o meses. Como resultado, estos desarrolladores prefieren incorporar piezas comerciales estándar en sus diseños, lo que reduce los costos de fabricación iniciales y los de mantenimiento de los repuestos.

Los conocimientos de ingeniería que resultan de una larga trayectoria en el diseño e integración de componentes en los sistemas de aviación proporcionan agilidad a los fabricantes como TE. Con esos conocimientos, asesoramos a los ingenieros de eVTOL conforme trabajan para acelerar los ciclos de desarrollo sin poner la seguridad en tela de juicio. Además, nuestra experiencia en el desarrollo de piezas para industrias adyacentes, como los vehículos comerciales y los de pasajeros, también significa que podemos ayudar a los fabricantes de eVTOL a trascender las normas aeroespaciales tradicionales al par que desarrollan los nuevos sistemas que impulsarán una nueva clase de vehículos.

Es probable que la industria de eVTOL necesite establecer cierto nivel de estándares para sus componentes con el fin de que se adapten de manera rápida y alcancen su máximo potencial. Por muy diferentes que parezcan los diseños desde el punto de vista estético, todos enfrentan los mismos retos principales: optimización de tamaño y peso, distribución de energía, seguridad, durabilidad y confiabilidad.

Al inicio, los eVTOL probablemente volarán como un helicóptero y utilizarán componentes electrónicos para que los sistemas de control resulten familiares a los pilotos veteranos. También serán pequeños, porque el tamaño y el peso regirán el costo y la capacidad de cada vehículo.

Sin embargo, empezar de poco tiene sus ventajas. Resolver los retos en un vehículo pequeño da paso a más oportunidades para que todo salga bien antes de expandir la capacidad y la autonomía. Si bien el rápido desarrollo es crucial para poner en marcha las primeras flotas de eVTOL, el diseño de componentes con la mira en el futuro es importante para el éxito continuo en el mercado.

Además, podemos diseñar los componentes que utilizamos para construir estas aeronaves tomando en cuenta que podrían utilizarse en estructuras más grandes en un futuro. La densidad de las baterías sigue siendo un obstáculo clave para construir aeronaves eléctricas más grandes y que realicen recorridos más largos.

Al continuar mejorando los componentes capaces de manejar voltajes más altos de manera segura y confiable, a la vez que se minimiza el peso y el espacio, el taxi urbano que vuela desde el aeropuerto hasta el centro de la ciudad podría convertirse en algo así como un autobús regional o un tren intraurbano de alta velocidad cuando surja la tecnología de baterías de última generación. Con necesidades de infraestructura relativamente pequeñas, excepto un lugar para aterrizar y recargar sus baterías, existe la posibilidad de revolucionar la forma en que viajamos en maneras que no hemos visto desde el lanzamiento del motor de reacción.

Los eVTOL podrían cambiar la opinión que tenemos de la movilidad urbana al ofrecer un modo de transporte nuevo y sostenible entre las ciudades y las zonas residenciales. En la medida en que el mercado los acepte y puedan adaptarse en tamaño, también representan un paso significativo hacia vuelos comerciales más sostenibles. Los diseños, que fueron desarrollados con esmero y establecen un nuevo estándar de seguridad y confort, serán la clave para que los eVTOL tomen vuelo y que esta nueva clase de vehículos se mantengan en operación durante muchos años. La innovación de TE estará a la par.