Avions elèctrics.

Els avions elèctrics i els vehicles voladors són el futur de l'aviació i el transport de la societat per a les futures xarxes intel·ligents. Aquestes tecnologies s'han convertit en una tecnologia clau habilitadora per a conceptes que van des de sistemes de propulsió híbrid-elèctrics fins a avions totalment elèctrics. 

El mercat global de l'electrificació està creixent ràpidament i s'estima que arribarà als 8.600 milions de euros el 2030. A més, els vehicles voladors i els avions elèctrics estan abordant diversos aspectes com la reducció d'emissions, els costos de funcionament i la descarbonització, juntament amb les evolucions de les tecnologies i el creixement de les necessitats de viatges compartits. Els avenços moderns en motors elèctrics, convertidors de potència, bateries i sistemes auxiliars relacionats, han donat energia a la indústria.

Aquesta tecnologia està inspirant innovadores solucions de transformació en àrees cíviques amb nous vehicles de mobilitat aèria urbana i cotxes voladors, mentre que els avions elèctric més grans aborden l'ús d'energia i els problemes ambientals a escala global. Els components elèctrics i el sistema, han de complir amb rigoroses mètriques de densitat de potència, eficiència i fiabilitat per liderar la nova era dels avions elèctrics juntament amb les societats intel·ligents. Tanmateix, hi ha una manca d'investigació que s'orienti a aquesta àrea transformadora i emergent. Per tant, hi ha una essencial necessitat de dedicar-se a avançar i potenciar aquesta tecnologia. 

Els avions elèctrics actualment són una de les àrees més investigades en l'exploració aeronàutica amb la finalitat de convertir aquesta indústria a ser ecològica. Tot i que hi han moltes línies de  recerques, la major part d'elles es concentren en els sistemes d'alimentació de a bord. La indústria de l'aviació proposa desenvolupar més avions elèctrics per substituir sistemes auxiliars, com els hidràulics, per augmentar l'eficiència, millorar les taxes de consum de combustible, reduir els costos de manteniment i reduir el pes de l'avió. La propulsió dels avions elèctrics pretén substituir els motors convencionals.

Els motors de propulsió elèctrica  (MPE) són més silenciosos, més eficients i més respectuosos amb el medi ambient. Un inconvenient dels MPE, rau en el controlador de distribució de corrent continu tradicional que utilitza interruptors mecànics i no té una detecció de fallades amb prou rapidesa per protegir-los. Una tecnologia en evolució són els controladors de potència d'estat sòlid. Esdevenen una prometedora solució per oferir una protecció més fiable i intel·ligent per als MPE. Els transistors d'alta mobilitat d'electrons de nitrur de gal·li són un  potencial substituts dels de silici convencionals a causa del seu pes molt més lleuger, més  petits i més eficients.

En el futur es preveu centrar-se en simulacions per a un sistema real de llarg del cicle de vida, incloent components, disseny optimitzat,  integracions de sistemes, proves i els procés de validació. També s'espera crear sistemes integrats mitjançant la integració de dominis físics junts per construir sistemes d'aeronaus integrats virtuals complets, establint la lògica de controls per comandar la resposta del sistema i desenvolupar un model amb capacitat i en temps real. 

En definitiva, la propulsió elèctrica és el futur del disseny d'avions donat que aprofundeix en les motivacions per a l'electrificació de les aeronaus, com ara les emissions i les millores sistèmiques de l'aviació. També aborda reptes com ara l'emmagatzematge d'energia i l'electrònica de potència. Desenvolupar avions elèctrics és més que fer un avió, es tracta d'un desenvolupament sostenible des del terra fins a l'aire.

Ramon Gallart