Híbridos y Eléctricos

MÁS EFICIENTE QUE UN AVIÓN TRADICIONAL

Butterfly, el avión eVTOL con rotores de gran diámetro heredados de proyectos militares

Overair ha presentado un avión eléctrico eVTOL con rotores basculantes de gran diámetro que heredan la tecnología de “rotor de velocidad óptima” empleada por los militares en Estados Unidos.

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El Overair Butterfly cuenta con un diseño eVTOL único que aprovecha la experiencia pionera de la empresa matriz Karem Aircraft en el desarrollo de helicópteros militares y rotores basculantes. Foto: Sistemas Hanwha.

Overair es una startup estadounidense creada en 2004 por Karem Aircraft, un fabricante aeroespacial especializada en aviones de pasajeros de rotor basculante avanzados. Ha estado involucrada en varios contratos militares en EE.UU. Su fundador, Abraham Karem, es conocido como el "Dronefather" (padre del dron), ya que construyó, en 1970 en su propio garaje, el predecesor del dron Predator un vehículo aéreo no tripulado desarrollado durante los años 90 por la Fuerza Aérea estadounidense. Toda la tecnología heredada de los proyectos militares se implementa ahora en el Butterfly un avión eVTOL de rotores eléctricos basculantes y gigantescos que promete máxima eficiencia.

A finales de los año 90 Karem fue pionero en la implementación de la tecnología de “rotor de velocidad óptima” que permitió al helicóptero Boeing A160 Hummingbird realizar el mayor vuelo mantenido y a mayor altura que cualquier otro aparato actualmente en operación. El sistema permite variar la velocidad y el paso de las palas, lo que aumenta considerablemente su eficiencia. Actualmente, Karem Aircraft está tratando de aplicar esta tecnología a sus aviones eVTOL.

Butterfly es el avión de Overair que imita el enfoque de Karem de rotores basculantes que queman combustibles fósiles. Su diseño es único entre los eVTOL por el tamaño de sus rotores. Se trata de un avión de apariencia razonablemente tradicional, con las alas principales grandes y anchas y una cola en V. En los extremos de la V se encuentran dos rotores basculantes de tres palas con un diámetro de alrededor de dos metros. Colocados a lo largo del ala principal se sitúan dos rotores basculantes más, mucho más grandes, prácticamente del doble de tamaño que los traseros.

Overair Butterfly diseño evtol

El Overair Butterfly es avión de apariencia razonablemente tradicional, con las alas principales grandes y anchas y una cola en V. Foto: Sistemas Hanwha.

Un enfoque que es justo el contrario del que ha tomado Lilium, cuyo avión eléctrico cuenta con 36 pequeños rotores embebidos en conductos, menos eficientes energéticamente en el vuelo vertical, pero también menos ruidosos y convenientes para el vuelo horizontal.

Estos grandes rotores deberían hacer del Butterfly uno de los taxis aéreos eVTOL más eficientes, ya que deben producir más empuje por kilovatio de potencia que otros diseños con rotores más pequeños. Además, al bascular, el vuelo de crucero, puede ser incluso más eficiente que otros aviones eléctricos que no son VTOL ya que un avión tradicional no puede llevar hélices tan grandes que en posición vertical, ya que golpearían el suelo. En el mercado eVTOL, que se ve obligado a lidiar con la baja densidad de energía de las baterías de litio en sus primeros años, la eficiencia es la ventaja diferenciadora con la que juega el Butterfly.

Otra de las innovaciones que Karem introdujo en su trabajo con rotores de inclinación en los proyectos militares fue un sistema de control de hélices individual. Según el CEO de Overair, Ben Tigner, se trata del primer sistema de este tipo que permite "un control totalmente eléctrico altamente redundante del paso de la hoja sin un sistema hidráulico: las implicaciones de este sistema para los futuros aviones VTOL son realmente significativas". La capacidad de controlar continuamente el paso de cada pala a medida que gira permitirá que cada puntal varíe rápidamente su sustentación, de manera que esta será asimétrica en cada rotor individual.  

tecnología de palas de paso variable Overair Butterfly

Karem Aircraft ha desarrollado la tecnología de palas de paso variable, que puede ofrecerle capacidades únicas al avión eléctrico eVTOL Butterfly de Overair. Foto: Sistemas Hanwha

Sin embargo, esta solución trae también un inconveniente fundamental: el ruido. Overair tiene que lograr mantener en el aire el Butterfly girando sus rotores a una velocidad lo suficientemente lenta como para mantener el nivel de ruido en un nivel bajo. Un aspa de gran diámetro hace que la velocidad angular de la punta sea muy alta ya que depende directamente del radio de giro. Los aviones eVTOL operarán en áreas urbanas donde las limitaciones de ruido pueden ser lo suficientemente exigentes como para impedir la viabilidad técnica de estos rotores tan grandes.

Overair asegura que el Butterfly será capaz de transportar al piloto y a cuatro pasajeros a una velocidad máxima de alrededor de 322 km/h (200 mph), aunque por ahora no ha estipulado la autonomía que podría llegar a alcanzar. Su financiación procede en su mayoría de la inversión de 25 millones de dólares que hizo en 2019 la empresa coreana Hanwha System que opera en las áreas de aviónica, espacio, seguridad y la protección. Sin embargo, no será suficiente, puesto que solo la certificación de cada aeronave puede llegar a costar entre 500 y 1.000 millones de dólares. Por lo tanto, lograr una cartera de inversores determinará el destino de Overair en el mercado.

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