La movilidad aérea regional electrificada será disruptiva y madurará rápidamente en los próximos años

Como una de las excelentes conversaciones que he tenido esta semana, he dedicado 90 minutos a grabar un podcast con Kevin Antcliff, ingeniero aeroespacial, anteriormente de la NASA y ahora con Xwing (esté atento al podcast). Antcliff fue el coordinador y autor principal del excelente informe de la NASA sobre la movilidad aérea regional eléctrica (RAM), en el que el esencial "eléctrico" se silencia inexplicablemente en el acrónimo. Sin embargo, ERAM suena como un caballo atrasado, y RAM es el acrónimo comúnmente utilizado, así que viviré con ello.

Como parte de esa discusión, articulamos una idea general de que había 4 áreas de maduración de la aviación en los próximos años. Eran la densidad energética de las baterías, la comercialización de aviones eléctricos de carga y de pasajeros, los sistemas de vuelo autónomo y el control digital del tráfico aéreo. Me di cuenta de que era razonable crear una proyección de la maduración de la movilidad aérea regional como punto de debate y para suscitar ideas de la comunidad aeroespacial sobre cosas que actualmente desconozco.

Uno de esos factores, la densidad de energía de las baterías, era apto para los aviones de despegue y aterrizaje convencionales más pequeños y adecuados para la movilidad aérea regional actual, por lo que lo subsumí en el factor de los aviones eléctricos para simplificar. Como he publicado en otro lugar, la electrificación triunfará en la aviación, y empezará por los aviones más pequeños e irá subiendo.

Ya existe un avión comercial de ala fija con despegue y aterrizaje convencional, el Pipistrel Velis Electro. Se trata de un biplaza con certificación EASA destinado a las escuelas de vuelo. La parte de la certificación EASA es clave. Se trata de la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea, el equivalente en la UE de la Administración Federal de Aviación de Estados Unidos (FAA). Estas organizaciones se toman muy en serio la certificación de las aeronaves disponibles en el mercado, y las certificaciones están fuertemente alineadas, lo que significa que una aeronave certificada bajo un sistema es reconocida bajo el otro. Muchos otros están en desarrollo, con el Heart Aerospace ES-19, Electron Aviation Electron 5, Eviation Alice, y Bye Aerospace Electric eFlyer en varias etapas. (Nota: Me he comunicado, a menudo largamente, con los directores de todas estas empresas excepto Eviation, y espero llegar a ellos pronto).

La certificación de los aviones eléctricos en el marco de la EASA/FAA es un proceso con algunas cosas que multiplican su duración y reducen su certeza. El fundador de Heart Aerospace, Anders Forslund, está centrado en minimizar el riesgo y la duración de la certificación colocando todos los componentes novedosos en las góndolas de un avión de 4 motores (no de motor), con una carrocería muy estándar, que parece que podría haber sido fabricado por cualquiera de las grandes empresas aeroespaciales. Electron y Bye siguen los pasos de Pipistrel, aunque Electron lleva ventaja con los motores duales y ambos tienen aviones experimentales precursores de menor tamaño. Sin embargo, una vez que desaparezca la novedad, la certificación de los aviones eléctricos convencionales de ala fija debería ser más rápida y menos costosa que la de los aviones de combustión interna, ya que una parte importante de la certificación consiste en realizar pruebas n x n de todos los componentes móviles que podrían fallar. Dado que los sistemas de propulsión de los aviones eléctricos son radicalmente más sencillos que los motores de combustión interna, el paso y los sistemas de engranajes, la certificación es algo difícil de evaluar en la actualidad, y las empresas aeroespaciales tienden a mantenerlo en secreto.

La movilidad aérea regional electrificada será disruptiva y madurará rápidamente en los próximos años

También se están desarrollando sistemas de vuelo autónomo. Un punto clave para ellos es que son sistemas de puerta a puerta que pueden manejar el rodaje, el despegue, el vuelo, el aterrizaje y el rodaje bajo control informático. En este ámbito hay mucha competencia, pero muchas de las empresas tienen raíces militares, lo que en mi opinión conlleva claros riesgos estratégicos para la comercialización y la distribución mundial. Los inversores que se planteen estas empresas deben considerar detenidamente el capital intelectual estratégico y las normas de distribución de tecnologías prohibidas. Antcliff ha pasado de la NASA a Xwing para ser el líder del producto, comprometiéndose con los clientes y ayudando a que el producto satisfaga o supere sus necesidades. Otros son Reliable Robotics, Kef Robotics, Forward Robotics y la mayoría de los fabricantes de UAV. Mucha gente está trabajando para ser el cerebro de los aviones, pero al igual que con los aviones eléctricos, la certificación para su uso, especialmente fuera de la línea de visión, es fundamental.

La certificación de los sistemas de vuelo autónomo es otro nivel de desafío. El año pasado hablé con Grant Canary, de DroneSeed, sobre sus enjambres de drones para la plantación de plántulas y el proceso de certificación de los mismos. Su modelo consiste en cinco drones de 2 metros de diámetro y más de 100 libras que funcionan de forma semiautónoma con dos operadores. Pero lo hacen lejos de los humanos, en zonas quemadas, no sobre escuelas y carreteras. Los drones pueden volar fuera de la línea de visión de los dos operadores, pero siguen rutas prescritas establecidas en el software durante la planificación. Según los estándares de vuelo, los drones de 100 libras cerca del suelo en la naturaleza son de muy bajo riesgo y son "fáciles" de certificar, pero en un momento dado 46 miembros del personal de la FAA estuvieron en llamadas con el equipo de Canary mientras averiguaban quién tenía que participar en qué cosas para conseguir la certificación.

En otras palabras, si bien es más fácil automatizar una gran parte de los vuelos que conducir un Tesla a través de una intersección congestionada con peatones y ciclistas, conseguir la certificación de una aeronave real para volar un par de cientos de millas es un asunto muy diferente. En estos momentos, Xwing vuela con un piloto observador en la cabina, con el avión operando bajo control autónomo, y una estación de control en tierra similar a las estaciones militares de drones de Estados Unidos. Va a pasar mucho tiempo antes de que los humanos estén fuera del circuito, y espero que el proceso de certificación lleve años.

Y los sistemas digitales de control del tráfico aéreo van a tardar aún más en ser certificados que los sistemas autónomos para aviones individuales. El concepto es que los ordenadores de control de vuelo observan todo lo que hay en el cielo con el radar, todo lo que hay en el cielo se comunica digitalmente con los ordenadores de control de vuelo proporcionando actualizaciones sobre el rumbo, la velocidad, la altitud y las solicitudes de control, y los ordenadores de control de vuelo envían puntos de referencia en el espacio tridimensional para las rutas que se espera que sigan los aviones, incluyendo las rutas de aterrizaje hasta las pistas.

Se trata de un espacio enormemente complejo y de alto riesgo, y la certificación llevará mucho tiempo. Además, los fuselajes duran décadas y, como he señalado en otro lugar, van a persistir en los biocombustibles SAF. Aunque todas las empresas aeroespaciales con las que he hablado van a integrar conjuntos de sensores autónomos y disposiciones para el control autónomo en sus fuselajes para probarlos en el futuro, muchos fuselajes antiguos no están construidos para acomodar los sistemas de control autónomo y las interfaces para el control digital del tráfico, por lo que durante un largo periodo de tiempo, los sistemas digitales de control del tráfico aéreo se solaparán con los humanos actuales. Ceder el control completamente a los ordenadores, incluso con una amplia supervisión humana, va a llevar un par de décadas.

Los modelos de madurez suelen articularse en cinco pasos más o menos, pero suele haber múltiples factores y distintos grados de madurez de esos factores. Por lo tanto, he creado una escala de 1 a 5 para cada uno de los tres factores, los he promediado y los he hecho aditivos para proporcionar una idea aproximada de la madurez a medida que el tiempo va comprando fuera de una escala de 1 a 5.

La movilidad aérea regional electrificada será disruptiva y madurará rápidamente en los próximos años

Como sugiere la discusión anterior, el proceso de certificación será largo para los sistemas autónomos, y más largo aún para el control digital del tráfico aéreo. Se retrasará el desarrollo de los aviones eléctricos pilotados por humanos que hablan con los controladores aéreos.

Para los que se inclinan por los números, aquí está mi puntuación hasta 2040.

La movilidad aérea regional electrificada será disruptiva y madurará rápidamente en los próximos años

Sin embargo, esto no es un inhibidor para el inicio de la transformación del mercado. Sólo los aviones eléctricos comerciales aptos para el transporte de pasajeros y de carga de corta distancia son necesarios para empezar a explotar nuevos modelos de negocio en la movilidad aérea regional, debido a las economías tan diferentes que proporcionan los motores eléctricos.

Electron Aviation, por ejemplo, considera que un avión de 4 plazas y un solo piloto puede convertirse en el caballo de batalla de un servicio regional de vuelos a la carta de corta distancia para el ocio y los negocios en la segunda mitad de esta década, con aviones que llegan a un pequeño aeropuerto cerca de los clientes, que son entregados por Ubers eléctricos en ambos extremos. La economía funciona con los aviones eléctricos donde no lo hace con los actuales aviones de combustión interna.

Para la comunidad aeroespacial que participa y sigue la movilidad aérea regional, la parte realmente disruptiva de la aviación -los evtols de Jetson no tienen un mercado que merezca la pena, como señalé el año pasado en mi evaluación de la movilidad aérea "urbana"-, por favor, pónganse en contacto conmigo para comprometerse en torno a este primer modelo de madurez. Mejorémoslo y empecemos a seguirlo. Me encantaría hablar con las empresas que trabajan en este ámbito.

Para los inversores y los ejecutivos del sector aeroespacial, hay que centrarse en la movilidad aérea regional. Hay muchos lugares estupendos para invertir que empezarán a dar beneficios esta década, y beneficios en las décadas venideras.

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Michael Rojas

Michael Rojas

📲🎥🎞 Me convertí en un entusiasta de la tecnología a finales de 2012, y desde entonces, he estado trabajando para publicaciones de renombre en toda América y España como freelance para cubrir productos de empresas como Apple, Samsung, LG entre otras. ¡Gracias por leerme! ✌ Si deseas saber más sobre mis servicios, envíame tu consulta a [email protected]

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