O avião elétrico de quatro lugares deixou a pista e transformou dois anos de cálculos, montagem e testes em um voo real. Em 30 de setembro de 2022, aproximadamente 20 estudantes apresentaram a aeronave em Dübendorf, na Suíça, depois de desenvolverem os sistemas necessários para fazê la voar.
ETH Zurique, universidade pública suíça de ciência e tecnologia, divulgou o primeiro voo do e-Sling e os principais resultados do projeto. O grupo instalou um motor elétrico, adaptou a estrutura e criou baterias modulares com um sistema específico para controlar a temperatura.
A aeronave foi projetada para aproximadamente 1 hora e 15 minutos de operação, com alcance próximo de 180 quilômetros. Esses números mostram o ponto mais difícil da aviação elétrica: a bateria fornece energia, mas também acrescenta peso ao avião que precisa levantá la e mantê la no céu.
A decolagem provou que o avião elétrico funcionava fora do hangar
Durante aproximadamente dois anos, a equipe trabalhou em um hangar no Parque de Inovação de Dübendorf. O objetivo era montar uma aeronave leve movida apenas por baterias e integrar motor, estrutura, energia e refrigeração em um único conjunto capaz de voar.
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Quando o e-Sling deixou a pista, o projeto deixou de ser apenas uma montagem testada no solo. A decolagem confirmou que os sistemas conseguiam trabalhar juntos durante o voo, embora ainda fossem necessários testes e melhorias antes de pensar em uma operação mais ampla.
O primeiro voo também mostrou a dimensão do trabalho estudantil. Os participantes precisaram aplicar conhecimentos de engenharia, resolver problemas de montagem e ajustar componentes que afetam diretamente o equilíbrio, o peso e a segurança da aeronave.
Eletrificar um avião é muito mais difícil do que eletrificar um carro
Um carro elétrico carrega suas baterias apoiado sobre pneus. Um avião precisa produzir força suficiente para levantar a própria estrutura, o motor, as pessoas e toda a energia armazenada. Por isso, cada quilo adicional interfere no esforço necessário para permanecer no ar.
Instalar mais baterias pode aumentar a quantidade de energia disponível, mas também aumenta a massa total. O avião passa a gastar parte dessa energia para carregar o peso extra, o que reduz o ganho esperado e limita a autonomia.
Esse desafio é explicado pela densidade de energia, expressão usada para mostrar quanta energia pode ser armazenada em determinado peso. Uma bateria mais leve e com mais energia permite voos maiores. Uma bateria pesada ocupa espaço e reduz a capacidade disponível para ocupantes e carga.
Na prática, a aviação elétrica precisa encontrar um equilíbrio difícil. A aeronave deve levar energia suficiente para voar sem ficar pesada demais, mantendo desempenho, controle e limites seguros de operação.
Um kit de avião da África do Sul serviu como ponto de partida
Os estudantes não desenharam toda a aeronave desde o início. Um kit de avião leve da Sling Aircraft, fabricante da África do Sul, forneceu a estrutura básica usada no projeto.
A equipe fez adaptações, montou o avião e instalou a tecnologia elétrica desenvolvida durante o trabalho. Essa escolha permitiu concentrar esforços no motor, nas baterias, na refrigeração e na ligação entre os sistemas.
Mesmo com uma estrutura existente, a transformação exigiu cuidado. A posição das baterias e dos demais componentes interfere na distribuição do peso, enquanto qualquer mudança pode afetar a forma como o avião responde durante a decolagem, o voo e o pouso.
Baterias modulares podem ser trocadas durante uma parada
ETH Zurique, universidade pública suíça de ciência e tecnologia, detalhou que o e Sling recebeu um sistema modular de baterias. Em vez de formar uma única unidade fixa, o conjunto foi dividido em módulos que podem ser retirados e substituídos durante uma parada.
A solução evita que toda a operação dependa apenas do tempo de recarga com as baterias instaladas. Porém, a troca ainda leva algum tempo, e não foi divulgado um prazo exato para retirar os módulos usados e colocar outros no avião.
As baterias possuem refrigeração específica para controlar o calor produzido durante o funcionamento. O controle da temperatura é necessário porque o sistema precisa entregar energia ao motor sem ultrapassar condições adequadas de operação.
O procedimento exato para uma falha de bateria ou de outro componente não foi divulgado. Por isso, não é possível afirmar quais respostas automáticas, avisos ou medidas de segurança foram aplicados em cada situação.
Alcance de 180 quilômetros mostra o limite atual do projeto
O e-Sling foi projetado para aproximadamente 1 hora e 15 minutos de operação e alcance próximo de 180 quilômetros. A distância permite imaginar usos em trajetos curtos, mas ainda está longe da autonomia necessária para muitas operações comerciais.
O alcance não depende somente do tamanho da bateria. Peso, espaço interno, consumo do motor e quantidade de energia precisam permanecer equilibrados. Aumentar um desses pontos pode criar perdas em outro.
A aeronave silenciosa poderia ser usada no monitoramento de parques nacionais sem incomodar os animais. Esse tipo de tarefa combina distâncias menores com a vantagem de produzir menos ruído durante o voo.
A equipe também passou a considerar um sistema movido a hidrogênio para aumentar a autonomia. Células de combustível podem armazenar mais energia em relação ao peso do que as baterias usadas no e Sling, mas essa etapa permanecia como um próximo objetivo do projeto.
Quatro lugares não garantem quatro ocupantes em todo voo
A expressão avião de quatro lugares descreve a configuração da cabine. Ela não significa que quatro pessoas possam ocupar a aeronave em qualquer teste, distância ou condição de operação.
O número de ocupantes depende do peso das baterias, das pessoas e dos demais itens transportados. A configuração do voo e as exigências de certificação também podem impor limites antes de liberar todos os assentos.
Essa diferença é importante para não interpretar o projeto de forma errada. O avião possui quatro lugares, mas a capacidade real de cada voo precisa respeitar o peso máximo e as condições definidas para aquela operação.
Após dois anos de trabalho, aproximadamente 20 estudantes conseguiram unir estrutura, motor elétrico, baterias modulares e refrigeração em uma aeronave leve capaz de deixar a pista. O voo mostrou que o projeto funcionava, mas ainda não representava um avião comercial pronto.
Os 180 quilômetros de alcance resumem o principal limite da tecnologia. A aviação elétrica pode avançar primeiro em trajetos curtos, porém depende de baterias mais leves, trocas mais rápidas e sistemas preparados para operar com segurança em maior escala.
Para tornar o avião elétrico viável, o avanço decisivo virá de baterias mais leves ou de novas fontes, como o hidrogênio? Comente e compartilhe.