Motor a funcionar a 10 000 metros acima do nível do mar

Num avião de transporte de passageiros, vários pequenos motores elétricos estão a assumir tarefas que costumavam ser executadas de forma mecânica ou hidráulica. Esta é uma tendência em crescimento rápido. Bem-vindo a bordo!

Efetuámos o check-in, o cheiro a querosene está no ar e uma rápida verificação do cartão de embarque confirma o número do lugar no avião. Os passageiros estão de pé no corredor a colocar a sua bagagem de mão nos compartimentos superiores. Invisíveis à vista, poderosos micromotores ajudam, como membros da tripulação de cabina, a empurrar a tampa do compartimento para cima de forma a fechá-lo. Bem-vindo a bordo e bem-vindo ao mundo invisível dos sistemas de acionamento elétricos.

Sistemas de aviação automáticos

O piloto encaminha o avião para a pista, puxa a alavanca de impulso para a frente e transporta a máquina para o ar. O seu joystick de controlo está equipado com pequenos motores elétricos que criam um “force feedback”. Isto permite ao piloto saber eficazmente e em tempo real o que se está a acontecer nas asas, no exterior do avião. Longe vão os tempos em que a manche de controlo estava diretamente ligada às superfícies de controlo de voo através de cabos. Assim que a altitude de cruzeiro é atingida e o piloto automático é ativado, a alavanca de potência desloca-se automaticamente, de forma controlada por um motor DC.

Na traseira da cabina, o ar condicionado do avião está em funcionamento pleno para garantir que os passageiros se sintam confortáveis a uma altitude de 10 000 metros. A temperatura, o oxigénio e o ar são controlados através de várias pequenas válvulas e atuadores, a maioria dos quais motores planos sem escovas. O sistema de ar condicionado de um Boeing Dreamliner, por exemplo, contém aproximadamente 50 motores planos EC 45 maxon.

Quando a natureza chama

É um facto que mais cedo ou mais tarde, todos os passageiros precisam de ir a casa de banho. Os sistemas de acionamento elétricos no fundo asseguram processos limpos, regulando, por exemplo, o fornecimento e descarga da água. No futuro, estão planeadas funções sem contacto para uma maior comodidade. Ao deixar o WC, um olhar invejoso desvia-se para as secções da classe executiva e primeira classe. Nós percebemos: quanto maior for o número de motores elétricos, maior o nível de conforto. Na prática, isto pode ser experienciado nos assentos. Estes podem ser ajustados e mesmo estendidos até se transformar numa cama com um simples premir de um botão — acionado de forma elétrica e automática. Uma funcionalidade recente é a capacidade de ajustar a dureza do assento, alterando a pressão do ar, de forma a tornar os voos agradáveis, mesmo os de longo curso. O fabricante Lantal utiliza motores maxon sem escovas para a respetiva válvula. Se a luz do sol na cara perturbar a sesta, a persiana da janela pode ser descida premindo um botão. Mais uma vez, isto é conseguido por — adivinhou bem — motores de precisão maxon.

Conexão ininterrupta à Internet

De volta à classe económica, pelo menos os passageiros não têm de passar o tempo de viagem sem entretenimento. Os ecrãs acima dos assentos são simultaneamente estendidos para mostrar instruções de segurança ou filmes. Para os que preferem navegar na Internet, um número crescente de aviões de passageiros está equipado com antenas de comunicação que se direcionam contínua e automaticamente para captar o melhor sinal de satélite. Cada antena requer três acionamentos EC-4pole com redutores HD correspondentes.

De seguida, o avião desce para a aterragem e o trem de aterragem é estendido. Para garantir que se mantém estendido, uma combinação de motor/redutor de um DCX 22 e GP 32 HD opera um pino de bloqueio. Tal como muitas funções a bordo de um avião que são alimentadas por acionamentos elétricos, também este é invisível para os passageiros. As aeronaves de médio e longo curso contêm várias centenas de acionamentos deste tipo e o seu número está constantemente a aumentar, uma vez que normas de qualidade mais elevadas permitem a substituição de sistemas hidráulicos ou pneumáticos por atuadores elétricos. Ao mesmo tempo, os acionamentos elétricos são utilizados em novas aplicações que aumentam o conforto para os passageiros.  

Os sistemas elétricos poupam uma quantidade significativa de peso em comparação com os sistemas hidráulicos. É por este motivo que desempenham um papel importante no fabrico de aviões de passageiros mais ecológicos e rentáveis. Outras abordagens incluem técnicas de construção de fuselagem mais leves e motores com maior eficiência. Os motores elétricos não estarão disponíveis tão cedo e o tráfego aéreo está continuamente a aumentar em 5 por cento por ano. Para evitar que a poluição aumente ao mesmo ritmo, os aviões do futuro têm de ser rápidos, silenciosos e ecológicos. Os engenheiros estão a trabalhar nisso.

Os atuadores elétricos estão em todo o lado a bordo — por exemplo, no sistema de ar condicionado, onde asseguram temperaturas agradáveis e ar limpo (topo). Além disso, também são utilizados como auxílio de fecho para os compartimentos superiores de bagagem de mão.

O longo caminho para os aviões elétricos

Provavelmente teremos de esperar décadas para viajar em aviões totalmente elétricos. Apesar de a maioria dos fabricantes e start-ups em todo o mundo estar a trabalhar em conceitos e protótipos para aviões elétricos, ainda não existe no mercado nenhuma máquina capaz de transportar vários passageiros.

A densidade energética insuficiente das baterias é normalmente o maior constrangimento. Esta teria de ser cinco vezes superior para conseguir colocar até mesmo um pequeno avião de passageiros no ar. Este é o motivo pelo qual muitos responsáveis pelo desenvolvimento se focam em motores híbridos, os quais são alimentados a bateria e por turbinas a gás ou combustível de motores a jato. 

Apesar disso, existem já projetos totalmente elétricos para microaviões, tais como os da Joby Aviation ou Ampaire. Ambas as empresas anunciaram protótipos e voos de teste para os próximos dois anos.

Acionamentos maxon na aviação

A maxon dispõe de uma grande seleção de produtos normalizados que são fáceis de integrar numa vasta variedade de aplicações aeroespaciais. Ao mesmo tempo, a empresa disponibiliza apoio para conceber soluções personalizadas e sistemas mecatrónicos completos. A maxon está certificada pela norma aeroespacial ISO 9100 desde 2012. Os acionamentos são testados em laboratórios internos quanto à vibração, choque, frio, calor e vácuo.

Para mais informações, visite: aerospace.maxongroup.com