Alice, il primo aereo elettrico commerciale non convertito

Tutto il settore dei trasporti è impegnato nella ricerca e nella sperimentazione di mezzi a propulsione elettrica. Infatti, l’elettricità è considerata la fonte energetica più adatta alla transazione che condurrà all’abbandono dei motori a combustibili fossili. L’aviazione commerciale è responsabile di una quota molto significativa delle emissioni di anidride carbonica rilasciate nell’atmosfera. A tal proposito, la compagnia israelo-americana Eviation Aircraft ha annunciato il suo ingresso nel mercato dell’aviazione civile sostenibile con Alice, il primo aereo elettrico commerciale non convertito. Esso farà parte di una grande flotta che inizierà a viaggiare nel 2022, l’anno d’avvio delle consegne alle compagnie aeree.

Panoramica sulla tendenza di mercato

Attualmente, tra le aziende concentrate nella realizzazione di velivoli elettrici, Evation è l’unica pronta a mettersi sul mercato con un aereo commerciale valido. L’obiettivo è il lancio di un aereo elettrico in grado di trasportare un numero sufficiente di passeggeri per una distanza abbastanza lunga da risultare redditizio. I prototipi finora presentati allo stesso scopo, hanno mostrato prestazioni notevoli dal punto di vista tecnico-ingegneristico. I progetti di business ad essi associati, però, non sembrano garantire il ritorno economico ai coraggiosi imprenditori che concepiscono un’aviazione civile totalmente green.

Le aziende leader che, ad oggi, possiedono le redini del mercato aereo (Boeing e Airbus) preferiscono offrire soluzioni per la riduzione delle emissioni nocive. Così come avviene nel settore navale e in quello automobilistico (leggi il nostro articolo a riguardo: Auto ibride: differenze tra i modelli in commercio), anche nell’aeronautica la tendenza è quella di apportare modifiche tecniche ad impianti propulsivi già esistenti. Con l’adozione di soluzioni ibride e l’utilizzo di miscele di biocarburanti con carburanti tradizionali, si riduce il rilascio di sostanze inquinanti, di una percentuale sufficiente a rientrare nella soglia minima richiesta dagli enti di certificazione ambientale. In questo modo, le compagnie continuano ad assicurarsi lo stesso carico pagante, rinviando continuamente il passaggio del settore al full electric.

Alice nel mercato dell’aviazione civile:

Il nuovo aereo dell’Eviation sarà attivo dal 2022 sia per il trasporto di persone che di merci.

In particolare, sarà la compagnia regionale americana Cape Air il cliente di lancio dei primi aerei Alice per passeggeri. L’obiettivo è quello di garantire il servizio su rotte a corto raggio (di circa 930km) con una flotta di aerei a basso costo. Infatti, considerando il costo per miglio passeggero, si stima che ogni posto su Alice avrà circa lo stesso costo di un 737 da 150 posti, cioè 7 centesimi di dollaro per miglio. Il vantaggio degli aerei elettrici è quello di poter essere molto piccoli: ingombro e peso sono parametri fondamentali quando si ragiona in termini di costi operativi e di prezzo dei biglietti.

Se si confrontano due aerei, un tradizionale turboelica e un velivolo elettrico Eviation, che operano entrambi su rotte sotto i 930 km, risulta che Alice costa circa 200 dollari all’ora di volo per operare. Il turboelica, con prezzo di acquisto simile, tra 600$ e 2000$ per ora di volo.

Nel 2024 è previsto l’utilizzo di Alice anche come aereo mercantile. La nota azienda DHL è la prima ad ordinare 12 aerei Alice eCargo. Con questo impegno DHL mira a creare una rete Express elettrica senza precedenti.

Caratteristiche tecniche di Alice

A differenza di gran parte dei velivoli elettrici, ricavati per conversione a partire da aerei a benzina avio, Alice è un aereo commerciale nato, sin dal progetto di base, per essere interamente elettrico.

Specifiche generali:

• capacità come vettore passeggeri : 9 persone
• equipaggio : 2 operatori
• lunghezza : 17.09 m
• altezza : 3.84 m
• apertura alare : 18 m
• carico pagante (passeggeri o merci): 1100 kg
• velocità di crociera : 407 km/h (220 kn)
• autonomia : 815 km (distanza San Francisco-Los Angeles o Parigi-Berlino. In confronto, un Boeing 737 ha autonomia fino a 6000 km, con a bordo 150 passeggeri)
• altitudine raggiunta in crociera : 3000 m

Sistema propulsivo:

• 2 motori elettrici da 640 kW ciascuno, della MagniX, con una potenza complessiva di 1280 kW. Grazie ad essi, gli aerei come Alice sono da 2 a 3 ordini di grandezza più silenziosi degli aerei tradizionali commerciali.
• L’impianto propulsivo è alimentato da un pacco batteria agli ioni di litio di capacità pari a 900 kWh, e peso pari a 3460 kg. Esso costituisce circa il 60% del peso massimo del velivolo al decollo. Perciò, alcuni hanno definito Alice “un’enorme batteria con un aereo dipinto su di essa!”
• tempo di ricarica del pacco batteria: 30 minuti per ogni ora di volo.
• 1 elica di spinta principale a 5 pale Hartzell installata alla coda dell’aereo.
• 2 eliche a passo variabile secondarie sono poste agli estremi alari, per ridurre il pericolo d’innesco di vortici d’apice. Essi sono fenomeni che dissipano parte dell’energia fornita dalla propulsione, per cui smorzarli significa incrementare l’efficienza del mezzo in avanzamento. In più, con le 2 eliche aumenta anche la ridondanza.
• Il carrello d’atterraggio è fornito dalla compagnia italiana Magnaghi Aeronautica.

Sistema di controllo:

Il sistema di controllo è il Fly-by-Wire, realizzato per Alice da Honeywell.

Esso sostituisce i tradizionali comandi di volo, cioè quelli connessi direttamente agli elementi da controllare tramite impianto meccanico o idraulico. Infatti, con un sistema di comando elettronico digitale, le connessioni meccaniche tra barra di comando e superfici alari sono sostituite da una catena di trasduttori e sensori. Una volta avviato un comando dalla cloche, i segnali elettrici e una serie di dati, raggiungono i computer associati agli attuatori, che elaborano il comando. Infine, gli attuatori muovono le superfici aerodinamiche attraverso il sistema idraulico o elettrico.

Conclusioni

I grandi aerei tradizionali sono progettati per raggiungere elevate velocità di crociera, poichè percorrono distanze molto lunghe. Per gli aerei elettrici, invece, l’obiettivo principale è garantire un alto livello di comfort a bordo e la possibilità di raggiungere piccoli aeroporti, i più vicini alle destinazioni finali dei passeggeri.

La maggior parte dei viaggiatori, infatti, preferirebbe non volare dalla periferia di una grande città alla periferia di un’altra, a ore di distanza dal centro. Sarebbe più comodo e conveniente raggiungere più velocemente i centri abitati, evitando il passaggio attraverso i mega-aeroporti. Seguendo questa linea di pensiero fino all’estremo, gli aerei elettrici potrebbero aprire un’epoca nuova per l’aviazione civile, in cui piccoli velivoli alimentati a batteria trasportano gruppi di pochi passeggeri quasi da porta a porta.