Heart Aerospace apresenta avião demonstrador em escala real – Heart Experimental 1 (Heart X1), batendo um marco importante no desenvolvimento de sua aeronave híbrida-elétrica regional de 30 passageiros, o ES-30, em 14.09.24

No dia 12, a fabricante sueca Heart Aerospace, uma startup na indústria de aeronave híbrida-elétrica, revelou seu primeiro avião demonstrador em escala real, denominado Heart Experimental 1 (Heart X1), atingindo um marco importante no desenvolvimento de sua aeronave híbrida-elétrica regional de 30 passageiros, o ES-30. A apresentação se deu em um evento denominado “Hangar Day” (Dia de hangar) nas instalações da Heart em Gotemburgo (Suécia).

Montado quase inteiramente internamente nas instalações da Heart em Gotemburgo, o demonstrador reflete a estratégia da empresa de desenvolver simultaneamente os processos de design e produção; de acordo com a Heart, o “X1” que significa a sua criação de um processo de fabricação flexível que é repetitível, automatizado e usa inspeção automática.

Apresentação (01h08m10s):
https://webcast.se/HangarDay2024/

A Heart está desenvolvendo o ES-30, uma aeronave regional elétrica-híbrida, que, segundo a fabricante sueca, “não é apenas ecologicamente correta, mas também econômica, tornando as viagens aéreas regionais mais acessíveis” e permitindo que as cias. aéreas reabram rotas aéreas regionais perdidas – fato ocorrido em mercados como do EUA. O ES-30 é um avião híbrido-elétrico regional com capacidade padrão de 30 passageiros, que promete oferecer sustentabilidade e eficiência incomparáveis ​​em rotas de curta distância. Com um alcance elétrico de 200 km (108 MN) e um alcance híbrido estendido de 400 km (215 MN), e de até 800 km (430 MN) com 25 passageiros.

“Nossa indústria está se aproximando de um ciclo de inovação de 30 anos, e temos menos de 25 anos para descarbonizar a aviação. Precisamos desenvolver novos métodos para levar tecnologias aeroespaciais [de emissões] líquidas zero ao mercado mais rapidamente”, diz Anders Forslund, cofundador e CEO da Heart Aerospace. “É uma prova da engenhosidade e dedicação de nossa equipe que somos capazes de lançar um demonstrador de aeronave de 30 assentos com um sistema de propulsão totalmente novo, em grande parte internamente, em menos de dois anos”, completou Forslund.

O demonstrador Heart Experimental 1 (Heart X1), servirá como uma plataforma para testes rigorosos e desenvolvimento da aeronave ES-30 da Heart. Inicialmente, o HX-1 será usado para testes em solo, com foco em operações de carregamento, taxiamento e procedimentos de retorno. Está programado para realizar um primeiro vôo totalmente elétrico no segundo trimestre de 2025. Em preparação para este vôo, a Heart testará nos próximos meses sistemas críticos executando testes de hardware dentro e fora do avião.

O desenvolvimento do Heart X1 foi financiado em parte por subsídios fornecidos pela Agência Sueca de Inovação, a Vinnova, destacando a colaboração essencial entre o governo e a indústria que é necessária para trazer novas tecnologias de aviação ao mercado.

“O desenvolvimento de tecnologias aeroespaciais inovadoras de emissão zero exige uma revolução no desenvolvimento e na fabricação de produtos, muito parecido com o que testemunhamos nas indústrias automotiva e espacial”, disse Ben Stabler, diretor de tecnologia da Heart Aerospace.

Com base na experiência de desenvolvimento do Heart X1, a Heart agora está focada em criar um processo de fabricação de aeronaves de última geração que se apoia nas mais recentes tecnologias em fabricação de compósitos e gerenciamento do ciclo de vida do produto, construindo uma linha de montagem orientada por dados com alta repetibilidade, automação e inspeção não-destrutiva.

O próximo passo da Heart no desenvolvimento do ES-30 é a montagem de um protótipo de pré-produção, o Heart X2, que amadurecerá ainda mais os métodos de design e produção com base nas lições aprendidas com o Heart X1. O Heart X2 está programado para um vôo híbrido-elétrico em 2026 e demonstrará o sistema de propulsão híbrido independente da Heart.

Outra nova notícia, também postada no dia 12,  a Heart Aerospace divulgou que entrou com dois pedidos de design na União Européia  e um pedido de patente para um novo e inovador projeto de integração de nacele que melhora significativamente as características de vôo de sua aeronave híbrida-elétrica regional ES-30, permitindo a operação em pistas mais curtas.

Em contraste com os designs mais difundidos, que dispõem a nacele de motor sob a asa, a nova solução de integração de nacele da Heart é centralizada na asa e projetada para uma geração de vórtice com um alto ângulo de ataque, evitando que a nacele deteriore significativamente o desempenho da asa.
“Esta inovação reflete a estratégia da Heart de desenvolver simultaneamente o design da aeronave e o processo de produção, garantindo inovação rápida e capacidade de adaptação a mudanças”, disse Forslund, cofundador e CEO da Heart.

“Nosso novo design de integração de nacele será fabricado internamente, usando tecnologia composta automatizada, e incorporado ao próximo protótipo de avião da Heart, o Heart X2”, disee Ben Stabler, diretor de tecnologia da Heart.

A interação entre uma asa e uma nacele — a carenagem (“carcaça”) – do motor montada na asa — desempenha um papel crucial na determinação do desempenho aerodinâmico de uma aeronave. Em altos ângulos de ataque, os designs tradicionais de nacele podem causar separação do fluxo de ar, levando ao estol e a uma rápida perda de sustentação.

A Heart Aerospace sustenta que seu novo conceito de nacele melhorará o desempenho aerodinâmico da asa em sua aeronave ES-30, permitindo a operação em pistas mais curtas – com a melhora do desempenho da asa reduzindo a interferência aerodinâmica entre a nacele e a asa para permitir um ângulo de ataque maior e retardar o estol (ie., reduzir a velocidade de estol). Isso melhora a geração de sustentação durante as fases de cruzeiro e pouso, dando ao ES-30 a capacidade de voar em velocidades mais baixas com maior eficiência aerodinâmica. Como resultado, a aeronave poderá operar em pistas mais curtas, abrindo novas oportunidades para viagens aéreas regionais.

“A operação de aviões elétricos requer projetos aerodinâmicos altamente eficientes e nossa pesquisa sobre integração de propulsão centrada na asa levou a um conceito que supera significativamente os projetos convencionais”, diz Alain Cuenca, engenheiro-sênior de aerodinâmica e termodinâmica na Heart Aerospace. “Inovações como essa são essenciais para tornar a aviação elétrica uma realidade”, observou Cuenca.

No dia 06, a Heart divulgou que concluiu, com a colaboração com as cias. aéreas Braathens Regional Airlines e SAS e a operadora aeroportuária Swedavia, testes de procedimento de suporte em solo para aviões elétricos, realizados no Aeroporto Säve, em Gotemburgo (Suécia), numa ação para trazer à realidade as viagens aéreas mais ecológicas.

Os testes foram realizados no âmbito do projeto de investigação sueco ELISE, que reúne empresas de tecnologia com cias. aéreas e operadoras de aeroportos para promover o desenvolvimento de infraestruturas de aviação elétrica na Suécia. Esta fase do projeto ELISE centrou-se na criação de um demonstrador em escala real do avião regional ES-30, da Heart, para o teste de procedimentos de assistência em solo.

Os procedimentos de apoio em solo testados no Aeroporto Säve, em Gotemburgo, incluíram:
– verificação e teste do procedimento de carregamento: garantir a confiabilidade e eficiência do processo de carregamento de aeronaves elétricas.
– avaliação de rotinas de carregamento: otimizar de rotinas de carregamento para aumentar a eficiência operacional.
– procedimentos de embarque e desembarque: agilizar os processos movimentação de passageiros e cargas especificamente em aeronaves elétricas.
– experiência de suporte em solo e rotinas de manutenção: treinar pessoal de suporte em solo para garantir operações perfeitas.

Financiado pela agência sueca de inovação Vinnova, a terceira etapa do projeto ELISE está impulsionando o rápido avanço tecnológico e a inovação, cruciais para reduzir o impacto ambiental e climático da aviação.

“Os clientes comerciais estão ansiosos por reduzir custos operacionais e descarbonizar as suas frotas, mas enfrentam um conjunto de desafios complexos, tais como qual padrão de tomada instalar e como levar megawatts de energia para instalações remotas. Estamos trabalhando em estreita colaboração com consultores da indústria através do projeto ELISE para garantir que atendemos a essas necessidades específicas. Ao colaborar com especialistas, pretendemos criar uma infraestrutura adaptada para aeronaves elétricas e para o aeroporto”, afirma Simon Reinberth, gerente de infraestrutura aeroportuária da Heart Aerospace.

“Como um dos líderes no movimento da indústria da aviação em direção à redução das emissões de gases com efeito de estufa, acreditamos que parcerias como o programa ELISE são fundamentais para acelerar o desenvolvimento das tecnologias avançadas necessárias para cumprir as metas de emissões líquidas zero da indústria. Ao colaborar com partes interessadas que partilham os seus conhecimentos e experiência, compartilhando os resultados com o resto da indústria, estamos confiantes de que o nosso compromisso desempenhará um papel significativo na introdução mais rápida de tecnologias de aeronaves híbridas-elétricas e totalmente elétricas”, disse Lars Resare, diretor de sustentabilidade da Braathens Regional Airlines.

“A SAS está desempenhando um papel fundamental na condução da transformação da indústria da aviação. Acreditamos que a colaboração é fundamental para desbloquear soluções inovadoras e através do programa ELISE, a SAS está coletando informações valiosas sobre a aviação elétrica. Isso nos mantém à frente das tendências do mercado e nos ajuda a moldar o futuro das aeronaves elétricas. Esta iniciativa também nos permite envolver os nossos colaboradores e clientes, aumentando a sensibilização para as mais recentes tecnologias aeronáuticas”, afirma Ann-Sofie Hörlin, chefe de sustentabilidade da SAS.

“É muito gratificante que a Swedavia, através do projeto ELISE, possa contribuir com o nosso amplo conhecimento e competência coletiva em relação à aviação elétrica por bateria e as suas consequências infraestruturais e operacionais nos aeroportos. As aeronaves elétricas podem vir desempenhar um papel importante nos vôos regionais e, assim, proporcionar mais acessibilidade no nosso país escassamente povoado. Como líder mundial na operação de aeroportos com o menor impacto ambiental possível, continuamos a ser um parceiro ativo na necessária transição da aviação para as alterações climáticas, desenvolvendo e possibilitando o futuro da aviação livre de combustíveis fósseis, desde aeronaves elétricas por bateria até aeronaves a hidrogênio, e da utilização do SAF na aviação”, diz John Nilsson, estrategista sênior responsável por aeronaves elétricas e a hidrogênio na Swedavia.

A Suécia tem uma indústria de aviação forte e uma infraestrutura de transportes que depende das viagens aéreas e a conclusão bem-sucedida destes procedimentos testes de procedimento de suporte em solo para aviões elétricos aproxima a visão de viagens aéreas ecológicas no país da realidade.

O marco dos testes de procedimento de suporte em solo para aviões elétricos reflete o trabalho árduo e a dedicação de todo o consórcio ELISE, que também inclui o fabricante sueco de baterias Northvolt e um Conselho Consultivo composto pelos Aeroportos Regionais da Suécia (SRF – Sweden’s Regional Airports), Institutos de Pesquisa da Suécia (RISE – Research Institutes of Sweden), Bromma Air Maintenance (BAM), as agências de Estado de Administração de Aviação Civil(LFV) e de Transportes (TS) e ainda a Administração Sueca de Transportes (TrV).

Em agosto, a Heart Aerospace foi selecionada para uma doação de US$ 4,1 milhões pelo programa FAST – Fueling Aviation’s Sustainable Transition (Transição para Abastecimento de aviação sustentável) da agência federal de aviação civil americana FAA, para desenvolver o sistema de gerenciamento para seu sistema de propulsão híbrido-elétrica.

Em nota postada no seu site no dia 06, a Heart divulgou ter sido selecionada para uma Bolsa de US$ 4,1 milhões no programa FAST para o desenvolvimento de um sistema de gerenciamento para seu “inovador” sistema de propulsão híbrida. O trabalho relacionado à Bolsa será realizado no EUA e aproveitará a crescente presença da Heart no EUA, centrada em seu centro de pesquisa e desenvolvimento (P&D, ou R&D, de research and development) recentemente inaugurado em Los Angeles, na Califórnia (EUA).

O financiamento será usado para impulsionar o desenvolvimento de um sistema de controle pioneiro designado HPACS – Hybrid Propulsion Automated Control System (sistema de controle automatizado de propulsão híbrida). Essa tecnologia exclusiva fornecerá um sistema de gerenciamento de energia em nível de aeronave que automatizará as fontes de energia híbridas para garantir operações seguras e minimizar o consumo de combustível, as emissões e o ruído, além de ser transparente para a tripulação.

Esse ímpeto continuará com o estabelecimento de uma planta-piloto de fabricação para acelerar a prototipagem em direção à fabricação de uma aeronave totalmente em conformidade, com a Heart visando a certificação de Tipo do ES-30 até o final da década (com previsão atual em 2028).

O Programa de Subsídios FAST é possível graças ao Lei/Ato de Redução da Inflação (Inflation Reduction Act) de 2022 e visa acelerar o desenvolvimento e a adoção de tecnologias de aviação sustentáveis ​​no EUA. No geral, o esquema de subsídios FAST da FAA alocou US$ 244,5 milhões em subsídios para projetos SAF e US$ 46,5 milhões em subsídios para novas tecnologias de aviação. Este impulso federal é um primeiro passo vital para garantir que tanto a tecnologia quanto o SAF sejam dimensionados no EUA, e a Heart espera que isso sinalize um reconhecimento crescente da tecnologia como um impulsionador da descarbonização.

O editor-chefe da mídia AIN Charles Alcock escreveu post no dia 13 repercutindo a apresentação do demonstrador (Heart X1) pela Heart, como a aeronave experimental para concluir o desenvolvimento do ES-30 e pretende iniciar os testes de vôo no segundo trimestre de 2025.

Alcock escreveu que, nos próximos meses, a equipe de engenharia da Heart testará sistemas críticos executando hardware dentro e fora do avião.

De acordo com Alcock, o demonstrador Heart X1 apresenta uma versão provisória do sistema de propulsão híbrido independente da Heart, consistindo dois motores turboélice instalados na seção externa da asa e dois motores elétricos em seção internamente à asa. O demonstrador tem asa com envergadura de 32 m. A Heart ainda não identificou fornecedor dos motores da aeronave.

Em maio, a Heart anunciou esse conceito no lugar da configuração híbrida anterior que usaria um turbogerador. Essa mudança levou a novos redesenhos, incluindo a eliminação de asas com winglets com solução de escora (suporte inclinado) e a mudança do compartimento da bateria.

Alcock também divulgou que o sistema de propulsão híbrido independente será ainda mais refinado e instalado no protótipo de pré-produção Heart X2, cujo primeiro vôo a Heart planeja em 2026.

Alcok destacou que, nesta semana, no dia 12, a Heart também divulgou que havia registrado dois pedidos de design da União Européia e um pedido de patente para um novo conceito de integração de nacele. A Heart divulgou que este design permitirá que o ES-30 opere em pistas mais curtas, sem fornecer mais detalhes sobre o desempenho previsto. O prospecto do ES-30 informa pista requerida do modelo de 1.100 m. O conceito envolve integrar a nacele com a asa, em vez de posicioná-la abaixo da asa.

Alcok também divulgou que, em agosto, a Haert, empresa sueca, com um centro de pesquisa e desenvolvimento em Los Angeles, na Califórnia (EUA), recebeu uma Bolsa de US$ 4,1 milhões da FAA, para desenvolver a tecnologia de propulsão, como parte do programa FAST – Fueling Aviation’s Sustainable Transition, da agência federal americana.

Em trabalho conjunto com as transportadoras escandinavas Braathens Regional Airlines e SAS, bem como com o grupo de aeroportos Swedavia, a Heart concluiu agora os testes de procedimentos de suporte em solo para aeronaves elétricas. Esses testes foram conduzidos como parte do programa de pesquisa sueco ELISE, que visa avançar na instalação da infraestrutura necessária para descarbonizar o transporte aéreo.

O projeto baseado no Aeroporto Säve, em Gotemburgo, cobriu a avaliação e verificação dos processos de carregamento. Também cobriu procedimentos para embarque e desembarque de passageiros e carga, bem como suporte em solo e testes de manutenção.

A transportadora aérea de baixo custo da Malásia AirAsia se tornou a mais recente cia. aérea a se juntar ao Conselho Consultivo Industrial da Heart, juntando-se a outras operadoras em potencial para fornecer informações sobre o desenvolvimento do ES-30.

A Heart divulgou que agora tem pedidos firmes para 250 aeronaves e também detém direitos de compra e opções para mais 120, além de cartas de intenção cobrindo 191 unidades adicionais. [EL]