Cómo funcionan las aeronaves eléctricas

El piloto de la aeronave tripulada de celda seca Oxyride verifica 160 baterías Oxyride antes del primer vuelo del avión en el aeropuerto de Honda el 16 de julio. 2006 en Saitama, Japón. El vehículo fue el primer avión tripulado alimentado exclusivamente por 160 baterías AA. Koichi Kamoshida / Getty Images News / Getty Images

Si bien el automóvil eléctrico aún no ha logrado superar a su homólogo devorador de gasolina, sus beneficios continúan resonando con los conductores de todo el mundo. Imagínese arrancar a lo largo de una carretera panorámica sin la culpa de las altas emisiones de carbono o el dolor financiero del último gas. ¿Cuánto más silencioso sería el mundo sin el acelerador y el gemido de innumerables motores que escupen humo?

Inevitablemente, estas innovaciones hacen que nuestros ojos se vuelvan hacia el cielo. Más que nunca, las estelas de condensación del tráfico aéreo tejen patrones a través del cielo, pero ¿dónde están los aviones eléctricos? Si bien no debe esperar encontrar una opción de "vuelo eléctrico" en el aeropuerto en el corto plazo, Los aviones de propulsión eléctrica no solo existen, pero la tecnología continúa evolucionando a un ritmo alentador.

Los aviones eléctricos y los coches eléctricos comparten algunos de los mismos desafíos. ¿Cómo se produce la potencia deseada sin un motor de combustión? ¿Cómo se evita sobrecargar el vehículo con demasiadas baterías? Luego está todo el problema de obtener el máximo kilometraje sin tener que arrastrar millas de cable de alimentación detrás de usted. Lleva estas preocupaciones contigo a las nubes y superarlas a menudo marca la diferencia entre volar y caer en picado.

Por supuesto, uno puede volar muy bien sin un motor accionado. Las aves lo han estado haciendo durante millones de años y los primeros vuelos exitosos humanos fueron todos sin motor. Los franceses Albert y Gaston Tissandier tomaron el primer vuelo eléctrico del mundo en 1883, a bordo de un dirigible de su propio diseño.

Desde entonces, Varias aeronaves eléctricas han adornado los planos de los diseñadores, y muchas han llegado al cielo. En este articulo, Veremos los enfoques clave para impulsar un avión eléctrico y descubriremos hacia dónde se dirige la tecnología.

Cómo volar la aeronave eléctrica

Obviamente, un avión eléctrico necesita potencia si va a volar, y ese es el gran desafío. ¿Cómo se le da a un avión suficiente electricidad para alimentarlo sin sobrecargarlo demasiado? Esa es la verdadera ventaja del combustible:en general, una batería eléctrica simplemente no puede suministrar tanta energía como su peso en gasolina puede producir. Todavía, no ha impedido que los diseñadores lo intenten. Estas son las tres variedades básicas de aviones eléctricos:

Bateria cargada :Este diseño implica conectar el avión con el suministro adecuado de energía de la batería a bordo. Además de desempeñar un papel en los primeros vuelos con propulsión eléctrica de finales del siglo XIX, Las baterías continúan alimentando muchos de los aviones de radiocontrol que utilizan los aficionados en la actualidad. Estos dos hechos no son ajenos:es mucho más fácil usar baterías en una pequeña, avión no tripulado o una aeronave elevada por aire caliente. Dado que las baterías aportan una gran cantidad de peso a un avión, La realidad de un avión pilotado a batería tuvo que esperar a que la tecnología de pilas de combustible avanzara lo suficiente. El primer vuelo tripulado a batería tuvo lugar el 16 de julio de 2006, cuando los estudiantes del Instituto de Tecnología de Tokio lanzaron un avión ligero alimentado por 160 baterías AA [fuente:BBC News].

Funciona con energía solar :Para solucionar el problema del peso de la batería, los diseñadores de la década de 1970 se lanzaron a los cielos con energía solar. Estos aviones no dependían únicamente de la energía de la batería, sino que lo usó junto con el recurso infinitamente renovable del sol. Sin embargo, la cantidad de energía de la radiación solar sigue siendo bastante insignificante en comparación con un galón de combustible para aviones, haciendo que los aviones solares sean lentos y ligeros. La principal ventaja es que pueden, En teoria, permanecer en el aire durante años, ya sea como no tripulado, satélites de vuelo bajo o amarrados al suelo como cometas. Para más información, lea Cómo funcionan los aviones solares.

Transmisión de energía inalámbrica :Otro método de suministrar energía a una aeronave eléctrica es poder radiante o transmisión de energía inalámbrica (WPT) Esta tecnología implica el uso de un láser terrestre o un emisor de microondas para enviar energía a través del aire a un avión equipado con un receptor. La transmisión de energía por microondas (MPT) se utilizó por primera vez en 1964 para impulsar un helicóptero en miniatura, y durante la friolera de 10 horas [fuente:Dickinson]. En 2002, Los investigadores de la NASA demostraron con éxito el uso de focos y rayos láser para proporcionar pequeños naves solares no tripuladas con la energía necesaria. Mientras continúa la investigación sobre esta tecnología, Los científicos creen que algún día podría permitir que los aviones equipados con energía solar vuelen durante la noche en ciertas áreas. Para más información, lea Cómo funciona la energía inalámbrica.

Teoría del vuelo regenerativo

Si bien la idea de usar energía eólica para cargar las baterías de un avión eléctrico puede parecer un poco tonta al principio, en realidad hay algunas teorías sólidas sobre vuelo regenerativo . Por esto, una eléctrica, El avión propulsado por hélice dependería de las corrientes ascendentes y del impulso del descenso final de la aeronave para hacer girar sus palas y generar electricidad de la misma manera que lo hace una turbina eólica.