Electrificar la aviación es un paso crítico en la descarbonización de nuestro mundo. El CEO de Heart Aerospace, Anders Forslund, está dedicando su tiempo y energía a lograrlo de manera rápida, eficiente y pragmática.
Forslund es una de esas personas absurdamente bien educadas que pueblan el mundo de la innovación económica con bajas emisiones de carbono. Su primera maestría fue en ingeniería física, la segunda en tecnología espacial y la tercera en astronáutica e ingeniería espacial. Luego estuvo el período de beca para investigar en el MIT en enfoques probabilísticos de la ingeniería mecánica. Y finalmente, el doctorado en gestión del ciclo de vida del producto y diseño estructural aeroespacial, seguido de una investigación sobre electrificación del transporte aéreo en Suecia.
Estaba obsesionado con los aviones eléctricos y era parte de una de las docenas de empresas en el campo, enviando análisis de diseño de 70 páginas a nuevas empresas de aviación electrónica como solicitudes de empleo. Con todo su tiempo enfocado en el espacio y la investigación sobre Suecia específicamente, llegó a una conclusión: que la aviación eléctrica nunca comenzaría en Suecia, razón por la cual dirige una de las compañías de aviación electrónica más prometedoras desde su ciudad natal. de Gotemburgo, Suecia.
Gotemburgo es la segunda ciudad más grande del país, ubicada en la costa oeste frente al extremo norte de Dinamarca a 57 grados norte, 17 grados más cerca del Polo Norte que la ciudad de Nueva York. Sin embargo, tiene la suerte de tener un clima moderado y se convirtió en un centro de la ingeniería y la aviación suecas. Al crecer en la ciudad, Forslund tenía aviones de combate supersónicos Saab Viggen volando sobre sus cabezas, ya que fueron probados desde el aeródromo cercano. La empresa de automóviles eléctricos Polestar también tiene su sede en la ciudad, lo que la convierte en un centro de electrificación.
Y ahora Heart Aerospace opera desde una antigua instalación de RyanAir, una a la que Forslund voló y desde la que podía caminar hasta la casa de su familia.
Al no haber logrado llamar la atención de otras nuevas empresas de aviación eléctrica, Forslund fue catalizada por un anuncio de 2018. La vecina Noruega se comprometió a electrificar todos sus viajes aéreos nacionales para 2040. Su constitución requiere que sus ciudadanos puedan llegar a Oslo para representarse a sí mismos y sus preocupaciones ante el gobierno rápidamente, pero es un país de fiordos e islas. Como resultado, una flota de Dash-40 de 8 años vuela una cantidad absurda de saltos cortos a diario, algo que ofende la sensibilidad de los escandinavos, que son muy conscientes del impacto del cambio climático.
La situación de Suecia es diferente, sin la palanca constitucional para mantener vuelos cortos. Y los vuelos cortos con motores de avión modernos son caros. Los turbopropulsores son algunas de las máquinas más complejas jamás construidas, requieren un calentamiento y enfriamiento cuidadoso y que requiere mucha energía antes y después de cada vuelo, y gastan el 10% de su combustible en rodaje en saltos más cortos. La combinación significa que cuesta tanto volar 10 pasajeros 100 millas como volar 70 pasajeros 500 millas, por lo que los vuelos de salto corto han caído de las rutas a nivel mundial y en Suecia. Simplemente no son económicamente viables.
Pero Greta Thunberg La campaña Fridays for Future se volvió viral y global. La pequeña niña sentada con su letrero pintado a mano frente al Parlamento sueco despertó la ya alta conciencia sueca sobre el cambio climático y sus impactos. Y con eso vino flygskam, el término sueco que significa "vergüenza de vuelo". Un movimiento alineado, presentaba promesas personales de no volar si era posible, y se dio cuenta de que compartir publicaciones de vuelos en Instagram no estaba alineado con la realidad del calentamiento global. No avergonzaba a los demás, sino una sensación personal de vergüenza, y redujo los viajes aéreos nacionales suecos en un 11%.
Y así Forslund se galvanizó. Él y Klara Andreasson, cofundadora de Heart y prometida de Forslund, sabiendo que no podían hacer en Suecia exactamente lo que están haciendo actualmente en Suecia, fueron a California - Mountain View para ser precisos - donde entraron en Y Combinator, y fueron dada la oportunidad de pasar dos minutos frente a algunos de los inversores más destacados del mundo.
¿Qué diablos le dices a esta audiencia hastiada en dos minutos? Han escuchado literalmente todos los lanzamientos.
Y así, de regreso a Escandinavia para hablar con las aerolíneas SAS y BRA, que operan vuelos regionales y pan-escandinavos. Y convencieron a esas aerolíneas para que firmaran cartas de intención para comprar el producto de Heart cuando estuviera en el mercado.
Los dos minutos con los inversores de Y Combinators hablaron sobre las cartas de intención, los objetivos de Noruega y el enfoque planificado de Heart. Y entonces, financiación. Con la financiación llegó la antigua instalación de RyanAir a poca distancia de la casa de la infancia de Forslund, un equipo de 9 y el comienzo del arduo trabajo.
Cualquiera que haya pasado algún tiempo mirando los diseños de aviones eléctricos se da cuenta de algo muy rápidamente: la libertad que brindan las transmisiones eléctricas a los ingenieros aeroespaciales significa que todo vale en términos de estructura del avión. Aviones radicalmente improbables están volando hoy con los 36 ventiladores con conductos integrados en las alas de Lillium, el viajero de rotor basculante de Joby y el taxi aéreo autónomo de paso a través de las palas de Ehang, entre muchos otros, que adornan YouTube y otros medios con fuselajes impensables hace una década.
Pero hay un problema con eso. Certificación. Obtener la certificación de fuselajes comerciales es un proceso increíblemente lento simplemente porque la comunidad de aviación global es la forma más segura de viajar en el mundo. Décadas de análisis cuidadoso de los datos sobre accidentes mantenidos por la NASA en su Base de datos de informes de seguridad operacional de la aviación (ASRS) significa que los aviones nuevos tienen muchos aros por los que saltar para volar con pasajeros adentro.
Forslund y su equipo no tenían interés en esperar durante décadas para que un avión despegara. Como él dice, si queremos descarbonizar el mundo, necesitamos soluciones pronto. Por eso, Heart se fijó un objetivo asombroso: conseguir que un avión certificado entregue y entre en funcionamiento en 2026.
¿Cómo cuadra la enorme libertad que brindan las transmisiones eléctricas con la necesidad de certificar una estructura de avión comercial?
Primero, lo convierte en un vehículo de 19 plazas. En la aviación comercial, 20 es el número mágico. Si ha construido un avión de 20 pasajeros, debe pasar por los mismos aros que un Airbus A853 de 380 asientos. Si construye un avión de 19 pasajeros, tiene muchos menos aros por los que volar. Y los aviones de 19 pasajeros funcionan para vuelos regionales.
En segundo lugar, lo convierte en un fuselaje realmente aburrido, un autobús aerodinámico con alas en la parte superior que parece un pequeño Dash-8 o cualquier otro avión de apoyo de pasajeros más pequeño. Increíblemente estable, muy bien entendido, sin sorpresas para los reguladores.
En tercer lugar, coloca todos los bits únicos, los motores eléctricos y las baterías, en las góndolas, los bits de los aviones que cuelgan debajo de las alas y sostienen los motores y las hélices, y coloca cuatro de ellos en las alas. Cuatro de ellos permiten que uno falle sin preocuparse por aterrizar con seguridad, o incluso dos si están en las alas opuestas. Las baterías en las góndolas, aproximadamente el valor de dos Tesla por avión, significa que cualquier preocupación sobre los incendios de las baterías se coloca fuera de la cabina y lejos de los pasajeros.
La escala del avión significa que Heart puede reutilizar las tecnologías de carga de automóviles y camiones. No se requieren megacargadores, solo la misma tecnología que está en toda Escandinavia loca por los autos eléctricos. Eso también significa que es fácil repostarlos en caso de que tengan que aterrizar en algún lugar no programado. A diferencia de los aviones de hidrógeno, donde no hay infraestructura de hidrógeno en ningún aeropuerto del mundo, todos los aeropuertos tienen electricidad. (Para aquellos que piensan que el hidrógeno es la respuesta para la aviación, aquí hay otra razón por la que no lo es).
Y tenía otra gran ventaja. Podrían construir una plataforma de prueba en tierra con una góndola, una hélice, un motor y baterías de tamaño completo y probar todas las partes únicas de la aeronave. Y así lo hicieron.
En cinco meses.
Con un equipo de 9 y una colección de proveedores, la compañía diseñó, construyó y demostró un motor eléctrico personalizado con 97% de eficiencia, 2300 Newton-metros de torque y una hélice de 7 palas, en meses en lugar de décadas.
No es de extrañar que los miembros de la familia real sueca se presentaran a la manifestación.
También es silencioso. La combinación de un ruido de motor muy bajo y una hélice de 7 palas en un motor de alto par significa que las hélices no tienen que girar tan rápido. Aún no han realizado pruebas formales de sonido, pero es posible pararse junto al motor en el colgador y tener una conversación mientras está en funcionamiento. Los niveles de ruido significativamente más bajos significan que aeropuertos como el aeropuerto de la isla de Toronto de Billy Bishop molestarán a menos vecinos de la zona ribereña mientras operan.
La combinación de la configuración estable de ala alta y el torque eléctrico masivo en las 7 palas grandes significa que pueden operar fácilmente fuera de los aeropuertos con pistas de 750 metros (2500 pies), y hay muchos aeropuertos pequeños salpicados con eso. longitud de hormigón. La mayoría de los aeropuertos regionales tienen pistas de 2 a 3 kilómetros (1.2 a 1.9 millas).
Las transmisiones eléctricas eliminan no solo las emisiones de dióxido de carbono, sino también los óxidos nitrosos. El N2O y el NO2 tienen un potencial de calentamiento global 265 veces mayor que el del CO2 y son precursores del smog a nivel del suelo, respectivamente, y la quema de cualquier combustible en nuestra atmósfera produce ambos. Sin preocupaciones sobre quemaduras, calentamiento global o smog sobre la salud. Definitivamente una forma de hacer que los aeropuertos sean mejores vecinos.
Y luego, habla con más aerolíneas. Mesa Airlines es una aerolínea regional del suroeste de EE. UU. Que también opera como United Express. Fundada en la década de 1980, solía hacer pequeños saltos entre aeropuertos regionales, pero a lo largo de los años, la economía de los motores modernos la ha obligado a pasar a operaciones de hub-and-radios, abandonando sus antiguas rutas. Hace veinte años, era el mayor operador de aviones de 19 asientos en el mundo, pero se vio obligado a cancelar rutas que brindaban servicio a comunidades en una docena de estados de EE. UU. Su vuelo promedio fue de poco más de 170 millas (270 km), muy dentro del rango objetivo para Heart.
Vieron la oportunidad de inmediato. Los aviones eléctricos serán más baratos de construir y de mantener, mucho más baratos.
Con una parte móvil, los motores eléctricos en los aviones de Heart serán 20 veces más baratos de construir y 100 veces menos costosos de mantener, según afirma Heart. La batería es la parte cara, pero cada año se están volviendo mucho más baratos para las intersecciones efectivas de peso y capacidad, y esa tendencia solo continuará. Según Forslund, incluso si se modelan reemplazos muy conservadores de 1,500 ciclos, siguen siendo mucho más baratos que los aviones actuales. Lo único que debe tenerse en cuenta es el desgaste de los rodamientos, e incluso eso es menos preocupante. El motor hace circular aire, no rebota a través de los baches en el suelo, por lo que las fuerzas dañinas en los componentes son mucho menores.
Y entonces Mesa firmó un pedido anticipado de 200 aviones, con una opción para 100 más.
La aviación eléctrica apenas está comenzando a acelerarse. Estamos en el punto más plano de la curva sigmoidea de adopción, pero la sección empinada de la curva llegará pronto. Heart Aerospace despegará con él. Mantén los ojos abiertos no solo para Heart Aerospace, sino también para el resumen de la segunda mitad de la charla con Anders Forslund, próximamente.
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