Future

Hybrid-electric per elicotteri

All’ultimo salone aeronautico di Dubai era in esposizione un innovativo sistema di propulsione ibrida, studiato ad hoc per il nuovo elicottero leggero a motore singolo VRT500.

Dec 2021

Durante la recente kermesse mediorientale dedicata al settore dell’aviazione, il Dubai Air Show, è stato preponderante l’accento sulle soluzioni tecnologiche votate alla decarbonizzazione del volo: lo dimostrano gli annunci ed accordi siglati da GE Aviation, così come un esclusivo showcase di Avio Aero, realizzato insieme ad Aeroter e ospitato nel suo spazio espositivo.

Così, al salone di Dubai, davanti all’ingresso dello chalet e padiglione di Aeroter si stagliavano i due modelli di punta a marchio VRT: l’avanguardistico elicottero leggero a motore singolo VRT500, e il nuovo elicottero UAV (a comando remoto, come un drone) VRT300. Sul primo, è ormai famoso l’innovativo “tocco italiano” che, quanto a propulsione e tecnologia meccanica, è concentrato nel sistema di trasmissione principale concepita e realizzata da Avio Aero.

All’interno del padiglione, invece, era possibile vedere dal vivo anche una nuova evoluzione tecnologica, ed elettrificata, nata dalla virtuosa collaborazione con Avio Aero: il primo prototipo di Hybrid Propulsion System (HPS) progettato per il VRT500. Si tratta di un sistema propulsivo di sicurezza, direttamente connesso alla trasmissione centrale del rotore, che automaticamente tramite input digitali entra in azione attraverso un motore elettrico, per assistere in sicurezza il pilota durante manovre di atterraggio nell’eventualità di un’avaria del motore termico

The VRT500 light single engine helicopter mock up on display at Dubai Air Show 2021.

“Tale sistema va ad aggiungersi al pacchetto di tecnologie avanzate realizzate da aziende leader nel settore, come Pratt & Whitney, Thales e Avio Aero appunto” ha detto Alexander Okhonko, CEO di Aeroter. “E va anche a consolidare la sicurezza del velivolo, offrendo maggiore potenza, resistenza alle raffiche di vento, migliorando il controllo in volo. Al netto dei vantaggi in termini di spazio in cabina e le linee esterne uniche per il segmento. Il nostro VRT500 comincerà i test in volo entro la metà del 2022 e puntiamo a certificarlo con il suo HPS entro il 2025. Attualmente, non esistono altri velivoli VTOL (a decollo e atterraggio verticale, ndr.) certificati EASA con una soluzione simile.”

L’attenzione attorno ai prodotti e all’esposizione di Aeroter è stata piuttosto alta durante l’airshow. Oltre a nuovi clienti interessati, per quanto riguarda il VRT500, sono già stati siglati contratti per oltre 20 velivoli con primi clienti sparsi tra Europa, Russia e Asia. Nello specifico, a Dubai sono stati annunciati 100 nuovi elicotteri VRT500 con Tawazun, un accordo quinquennale con Savback per altri 10 e un Memorandum of Agreement con Avio Aero relativo all’HPS.

The signature of the Memorandum of Agreement with Avio Aero, with Alexander Okhonko on the left and Emanuele Di Leo on the right.

Il Memorandum siglato a Dubai, riafferma la reciproca intenzione di proseguire la partnership su questo innovativo progetto e di definire insieme i prossimi step per lo sviluppo tecnologico e la certificazione

“Il Memorandum siglato a Dubai, riafferma la reciproca intenzione di proseguire la partnership su questo innovativo progetto e di definire insieme i prossimi step per lo sviluppo tecnologico e la certificazione”, spiega Emanuele Di Leo Helicopter Transmissions Sr. Commercial Manager di Avio Aero. “E’ un importante traguardo, perché ci permette di andare avanti nel percorso di elettrificazione dei sistemi di trasmissione e di supportare il cliente nella sua roadmap di sviluppo per un elicottero totalmente elettrico.”

L’idea di concepire un sistema di propulsione innovativo che garantisse supporto all’elicottero grazie a un motore elettrico indipendente, nacque tra il team di ingegneria Avio Aero dedicato ai sistemi di trasmissioni elicotteristica nel 2019, e insieme al team di VR-Technologies (sussidiaria di Aeroter) si lanciò un progetto di R&D. L’obiettivo, sviluppare un sistema che rispondesse ai requisiti della nuova mobilità aerea urbana ma anche ai nuovi scenari operativi per gli elicotteri leggeri a motore singolo.

The Avio Aero HPS mockup on exhibit inside the Aeroter pavilion at Dubai.

Requisiti soddisfatti grazie a un’architettura ibrido-elettrica che presenta un alto livello di integrazione del sistema meccanico con quello elettrico e che è ottimizzata per l’installazione sul nuovo VRT500 così come per ottenere le performance desiderate. “Abbiamo selezionato le tecnologie più innovative disponibili oggi all’interno del comparto elettrico ed elettronico per raggiungere questo livello” spiega Davide Finamore, HPS System Engineer di Avio Aero.

“Allo stesso tempo, stiamo sviluppando l’architettura nel rispetto delle performance attese, con un livello di densità di potenza e sicurezza secondo requisiti,” ha aggiunto Finamore. “La sfida interessante è stata anche quella di concepire un sistema di propulsione ibrido che fosse in grado di rispondere a requisiti di potenziali future regole di certificazione”.

Infatti, oltre l’obiettivo della certificazione di un sistema ibrido – come detto, senza precedenti per un elicottero o velivolo VTOL (a decollo e atterraggio verticale, ndr.) – c’è all’orizzonte più di un’opportunità, che dipende però dalla futura tecnologia legata alle batterie (ossia, alla capacità di accumulare energia contenendo il volume del loro ingombro sul velivolo).

Davide Finamore, HPS System Engineer at Avio Aero.

Il nostro HPS potrebbe sfruttare la propulsione elettrica per ridurre le emissioni e la rumorosità in certe manovre, dove viene normalmente richiesta una maggiore potenza al motore termico, o per aumentare le prestazioni dell’elicottero in determinate condizioni operative

“Il nostro HPS potrebbe sfruttare la propulsione elettrica, ad esempio, per ridurre le emissioni e la rumorosità in certe manovre, dove viene normalmente richiesta una maggiore potenza al motore termico, o per aumentare le prestazioni dell’elicottero in determinate condizioni operative, dove l'elevato tempo di risposta di un motore elettrico risulta un vantaggio” conclude Finamore.

Il cammino di elettrificazione del VRT500 potrebbe dunque aprire, un domani in cui una tecnologia per batterie lo permetta, a nuove applicazioni o configurazioni come, ad esempio, un elicottero elettrico per il servizio di air-taxi. Un futuro di sostenibilità del trasporto aereo che potrebbe essere davvero vicino.  

Images of the VRT500 mockup are courtesy of Aeroter, ph. credits: Mikhail Zherdev, 2021.