A Electra Aviation, empresa americana de aviação que geralmente produz pequenos modelos a hélice, apresentou seu conceito de um avião grande de passageiros com um sistema de propulsão turboelétrico, que mistura motores turbofans tradicionais com fans (ventoinhas) elétricas.
O modelo tem uma fuselagem chamada double-bubble (bolha dupla), que possui duas cabines conectadas lateralmente, formando uma única fuselagem extra larga. A ideia é que, com seu formato achatado, ela sirva também para dar sustentação ao avião, permitindo asas menores e maximizando um efeito aerodinâmico que faz com que o modelo seja mais econômico (explicamos esse efeito melhor abaixo).
Os motores turbofan sob as asas fazem duas coisas: produzem empuxo, como um avião convencional, mas também geram energia para as ventoinhas na cauda, que são movidas por motores elétricos. Os turbofans podem usar qualquer combustível, inclusive o combustível aéreo sustentável (SAF), para reduzir emissões.
Segundo a Electra, o conjunto completo é capaz de economizar 17% de combustível, o que seria extremamente atraente para companhias aéreas, para as quais o combustível é um dos maiores custos, com até 35% das despesas operacionais.
Como funciona o avião híbrido
A ideia do avião híbrido turboelétrico não é criar um “moto perpétuo”, mas fazer uso de um princípio aerodinâmico transmitindo a energia das turbinas para outra parte do avião onde essa energia é mais eficiente.
Isso se dá pelo efeito chamado aerodinâmico ingestão de camada limite (ou boundary layer ingestion, BLI). Esse efeito consiste em acelerar o ar que passou pela fuselagem do avião, e perdeu velocidade relativa ao avião. Isto é: o ar passou a se mover na mesma direção que o avião, e mover esse ar exige, com isso, menos energia que mover o ar parado (e com maior velocidade relativa ao avião, na direção oposta de seu movimento) sob as asas. O método reaproveita uma energia que seria desperdiçada, de forma comparável ao freio regenerativo dos carros elétricos.
“O valor da eletrificação neste conceito é que ele nos permite posicionar a propulsão onde não era possível anteriormente, mas tem o maior benefício”, afirma Dr. Parker Vascik, diretor de estratégia de produtos da Electra. “Nós podemos melhorar radicalmente a estrutura e o sistema de propulsão para trabalharem juntos enquanto mantemos nosso conceito ainda baseado em condições reais de companhias aéreas e operações aeroportuárias. O propósito não é apenas eficiência no papel, mas conceitos que podemos de fato construir, certificar e usar.”
Mesmo com o formato exótico, o conceito é planejado para se encaixar em terminais regulares de aeroportos.
Ajuda da Nasa
A ideia não surgiu do nada. Ela faz parte do programa Advanced Aircraft Concepts for Environmental Sustainability 2050 (“conceitos avançados de aeronaves para sustentabilidade ambiental 2050”) da Nasa, buscando criar o avião do futuro. E, segundo a empresa, levou anos de pesquisas. A empresa já publicou 11 papers cientificos documentando seus avanços para permitir a criação.
“Por meio do AACES, a Nasa está fazendo a indústria pensar de forma corajosa, para usar de novas tecnologias de propulsão e liberar o pensamento de desgin para a próxima geração da aviação comercial”, afirmou Marc Allen, CEO da Electra. “A terceira era da aviação trará mudanças radicais para como as pessoas e os locais se conectam, seja isso aplicado a aeronavens entrando em serviço esta década, plataformas regionais futuras, ou o transporte comercial para a metade do século.”
As duas primeiras eras às quais Marc se refere são as eras da propulsão a hélice e a atual era do jato. O uso da eletricidade no ar é a próxima grande mudança.
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