Solvay y Vertical Aerospace fortalecen su colaboración en el desarrollo de eVTOL

Solvay Composite Materials (Alpharetta, Georgia, EE. UU.) y el fabricante de aeronaves de movilidad aérea urbana (UAM) Vertical Aerospace (VA, Bristol, Reino Unido) anunciaron anteriormente, a principios de febrero, un acuerdo para colaborar en el desarrollo y fabricación del avión eléctrico de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) VA-1X de Vertical Aerospace. Según el acuerdo, Solvay proporcionará acceso a su cartera de materiales compuestos, incluidos sistemas de resina, preimpregnados y adhesivos. CW conversó recientemente con representantes de Solvay y Michael Cervenka, CEO de VA, para conocer más detalles sobre la colaboración.

Origen y visión de Vertical Aerospace

VA fue fundada en 2016 por Stephen Fitzpatrick, quien anteriormente fundó el equipo de Fórmula 1 Manor. Cervenka afirma que Fitzpatrick tiene una fuerte visión de sostenibilidad y busca descarbonizar el transporte aéreo. Durante los primeros tres años de existencia, VA operó en modo "sigiloso", desarrollando diseños iniciales de eVTOL y probando varios prototipos. En 2020, según Cervenka, VA presentó formalmente el VA-1X, un avión tiltrotor totalmente eléctrico, tripulado y con capacidad para cuatro pasajeros, con un alcance de 160 kilómetros (100 millas) y una velocidad de crucero de 240 km/h (150 mph). Se espera que el primer prototipo volante del VA-1X esté listo en septiembre de 2021, con entrada en servicio prevista para 2024.

Razones de la alianza con Solvay

Cervenka explica que Solvay fue elegida como socio por su robusta gama de soluciones de materiales, valores compartidos y fuerte presencia en el Reino Unido. Además, señala que VA buscaba asistencia en el desarrollo de procesos, especialmente para alcanzar la cadencia de producción requerida. Asimismo, Cervenka indica que VA presta mucha atención a la gestión del peso en el VA-1X; se espera que Solvay ayude en ese esfuerzo.

Enfoque mixto aeroespacial-automovilístico

Gérald Perrin, director de programa - automoción en Solvay, afirma que el eventual ritmo de fabricación para el mercado UAM en general, y para VA en particular, exige una combinación de materiales aeroespaciales probados y calificados con procesos de fabricación que satisfagan las demandas de un entorno de alto volumen. "Realmente es una mezcla de aeroespacial y automoción", comenta.

Materiales clave para el VA-1X

Sam Hill, gerente de ingeniería de clientes para EMEA en Solvay, informa que el preimpregnado de epoxi endurecido MTM45-1 de Solvay se utilizará en el VA-1X, elegido porque está altamente calificado y ofrece flexibilidad para su uso dentro o fuera del autoclave. Otros tipos de materiales que Solvay prevé suministrar incluyen preimpregnados para utillaje, materiales de acabado superficial, materiales para protección contra rayos y adhesivos. "Estamos alineando toda la cartera de materiales de Solvay para satisfacer las necesidades de este programa. También utilizaremos el modelo de soporte de ingeniería al cliente de Solvay con acceso a nuestros centros de aplicación de vanguardia y soporte técnico in situ a través de nuestra red de especialistas en ingeniería", dice Hill. "Esta es una oportunidad muy importante para la empresa".

Producción y evolución futura

Cervenka indica que las estructuras prototipo del VA-1X serán fabricadas por proveedores ya identificados, con el ensamblaje a cargo de VA. Se espera producir unas 100 aeronaves en producción de baja cadencia, con una rápida escalada a volúmenes mayores —"alcanzando rápidamente los miles bajos"— a plena cadencia. Cuando eso ocurra, la fabricación de compuestos se asignará a un fabricante de Nivel 1. A lo largo del camino, Cervenka y Hill esperan que la selección de materiales y procesos evolucione para integrar potencialmente más opciones fuera de autoclave —como termoplásticos— y automatización como la colocación automática de fibra (AFP). VA está utilizando el conjunto de software de diseño 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes (Waltham, Massachusetts, EE. UU.) para optimizar la ingeniería de diseño del VA-1X.

Retos y potencial del mercado UAM

Aunque Cervenka es filosófico sobre el mercado UAM y reconoce que VA tiene mucho que aprender, también sabe que el VA-1X representa un tipo novedoso de vehículo volante que exige mucho al OEM: "El VA-1X debe ser 100 veces más seguro que un helicóptero, más silencioso que un helicóptero, no tener ningún punto único de fallo, ser menos costoso de operar, tener menores costes de mantenimiento, poseer redundancias significativas y ser libre de emisiones. Ese es el reto".

No obstante, afirma que el potencial del mercado UAM es demasiado grande para ignorarlo: "Ninguno de nosotros tiene una bola de cristal para ver cuán grande será este mercado y con qué rapidez. Nuestro objetivo es aprovechar nuestra condición de early mover y llegar al mercado con un avión totalmente viable comercialmente y altamente competitivo rápidamente". VA planea lograr la certificación de vuelo en Europa primero, seguida de la entrada en servicio del VA-1X en ciudades y regiones "geográficamente desafiadas" que se beneficiarían del servicio de transporte punto a punto para el que están diseñados los vehículos UAM.

Una vez establecido ese modelo, y asumiendo que sigue la aceptación pública, Cervenka espera que el VA-1X se despliegue en otras grandes ciudades con infraestructura vial deficiente o desafiada. Señala que para 2030 habrá "muchas de las principales ciudades del mundo servidas por grandes flotas UAM". Como otras nuevas tecnologías, Cervenka dice que los aviones UAM inicialmente ofrecerán un servicio premium, pero durante la próxima década se democratizarán y serán más asequibles para más personas. El objetivo de costes de VA para el VA-1X y sus sucesores es menos de 3,00 dólares por milla-pasajero.

Desarrollo vertical de baterías

Finalmente, hay una tecnología en el VA-1X que la empresa mantendrá muy cerca: las baterías. "No existe un sistema de baterías estándar para esta aplicación", señala Cervenka. "Es muy importante que hagamos este trabajo nosotros mismos". Por tanto, el desarrollo y fabricación de baterías para el VA-1X estará totalmente integrado verticalmente en el futuro previsible. "No vemos ninguna batería revolucionaria que vaya a alterar este mercado", sostiene. "Será altamente incremental".