Solvay e Vertical Aerospace Fortalecem Colaboração no Desenvolvimento de eVTOL

Parceria para Aeronave VA-1X: Materiais Compósitos, Engenharia e Certificação

A Solvay Composite Materials (Alpharetta, Geórgia, EUA) e o fabricante de aeronaves de mobilidade aérea urbana (UAM) Vertical Aerospace (VA, Bristol, Reino Unido) anunciaram anteriormente no início de fevereiro um acordo para colaborar no desenvolvimento e fabricação da aeronave de decolagem e pouso vertical elétrica (eVTOL) VA-1X da Vertical Aerospace. Sob o acordo, a Solvay fornecerá acesso ao seu portfólio de materiais compósitos, incluindo sistemas de resina, pré-impregnados e adesivos. A CW conversou recentemente com representantes da Solvay e Michael Cervenka, CEO da VA, para saber mais sobre a colaboração.

Histórico e Metas da Vertical Aerospace

A VA foi fundada em 2016 por Stephen Fitzpatrick, que anteriormente fundou a equipe de corrida Manor F1. Cervenka diz que Fitzpatrick tem uma forte visão de sustentabilidade e busca descarbonizar viagens aéreas. Nos primeiros três anos de existência, a VA operou em modo "stealth", desenvolvendo designs iniciais de eVTOL e voando vários protótipos. Em 2020, diz Cervenka, a VA apresentou formalmente o VA-1X, uma aeronave tiltrotor totalmente elétrica, pilotada, de quatro passageiros, com alcance de 160 km/100 milhas e velocidade de cruzeiro de 240 km/h/150 mph. O primeiro protótipo voador do VA-1X é esperado em setembro de 2021, com entrada em serviço em 2024.

Por Que a Solvay?

Cervenka diz que a Solvay foi escolhida como parceira por causa do robusto portfólio de soluções de produtos do fornecedor de materiais, valores compartilhados e forte presença no Reino Unido. Além disso, ele nota que a VA buscava assistência com desenvolvimento de processo, particularmente chegar à taxa de produção. Além disso, Cervenka diz que a VA está prestando muita atenção ao gerenciamento de peso no VA-1X; a Solvay deve ajudar nesse esforço.

Gérald Perrin, diretor de programa - automotivo na Solvay, diz que o eventual ritmo de fabricação para o mercado UAM em geral, e para a VA em particular, demanda uma mistura de materiais aeroespaciais comprovados/qualificados combinados com processos de fabricação que atendam às demandas de um ambiente de alto volume. "Realmente é uma mistura de aeroespacial e automotivo," diz ele.

Sam Hill, gerente de engenharia de clientes EMEA na Solvay, relata que o pré-impregnado epóxi endurecido MTM45-1 da Solvay será implantado para o VA-1X, escolhido porque é altamente e amplamente qualificado e oferece flexibilidade para uso dentro ou fora do autoclave. Outros tipos de materiais que a Solvay espera fornecer incluem pré-impregnados para ferramentas, materiais de superfície, materiais de proteção contra raios e adesivos. "Estamos alinhando o portfólio completo de materiais da Solvay para atender às necessidades deste programa. Também utilizaremos o modelo de suporte de engenharia de clientes da Solvay com acesso aos nossos centros de aplicação de ponta e suporte técnico no local via nossa rede de especialistas em engenharia," diz Hill. "Esta é uma oportunidade muito importante para a empresa."

Produção e Ramp-up

Cervenka diz que protótipos de aeroestruturas para o VA-1X serão fabricados por fornecedores já identificados, com montagem feita pela VA. Cervenka diz que a VA espera produzir cerca de 100 aeronaves em produção de baixa taxa, com aumento rápido para totais maiores — "rapidamente alcançando baixos milhares" — em taxa total. Quando isso acontecer, a fabricação de compósitos será alocada a um fabricante Tier 1. Ao longo do caminho, Cervenka e Hill dizem que esperam que seleção de materiais e processos evolua para potencialmente integrar mais opções fora do autoclave — como termoplásticos — e automação como colocação automática de fibra (AFP). A VA está usando o conjunto de software de design 3DEXPERIENCE da Dassault Systèmes (Waltham, Massachusetts, EUA) para otimizar engenharia de design no VA-1X.

Desafios e Visão de Mercado

Embora Cervenka seja filosófico sobre o mercado UAM e reconheça que a VA tem muito a aprender, ele também sabe que o VA-1X representa um novo tipo de veículo voador que exige muito do OEM: "O VA-1X deve ser 100 vezes mais seguro que um helicóptero, mais silencioso que um helicóptero, não ter ponto único de falha, ser menos caro para operar, ter custos de manutenção mais baixos, possuir redundâncias significativas, e ser livre de emissões. Isso é um desafio."

Ainda, ele diz que o potencial do mercado UAM é grande demais para ignorar: "Nenhum de nós tem uma bola de cristal para ver quão grande este mercado será, e quão rápido. Nosso objetivo é alavancar nosso status de early mover e chegar ao mercado com uma aeronave totalmente comercialmente viável e altamente competitiva rapidamente." A VA planeja alcançar certificação de voo na Europa primeiro, seguida pelo VA-1X entrando em serviço em cidades e regiões que são "geograficamente desafiadas" e assim se beneficiam do serviço de carona ponto a ponto que veículos UAM são projetados para fornecer.

Uma vez que esse modelo seja estabelecido, e assumindo que a aceitação pública siga, Cervenka espera que o VA-1X será implantado em outras grandes cidades com infraestrutura rodoviária pobre ou desafiada. Ele diz que até 2030 haverá "muitas grandes cidades ao redor do mundo servidas por grandes frotas UAM." Como outras novas tecnologias, Cervenka diz que aeronaves UAM inicialmente fornecerão um serviço premium, mas ao longo da próxima década se tornarão democratizadas e mais acessíveis para mais pessoas. A meta de custo da VA para o VA-1X e seus sucessores é menos de $3,00 por milha por passageiro.

Baterias: Integração Vertical

Finalmente, há uma tecnologia no VA-1X que a empresa manterá muito próxima: as baterias. "Não há sistema de bateria off-the-shelf para esta aplicação," nota Cervenka. "É muito importante que façamos este trabalho nós mesmos." Então, desenvolvimento e fabricação de baterias para o VA-1X serão totalmente integrados verticalmente no futuro previsível. "Não vemos baterias assassinas surgindo que disruptem este mercado," ele sustenta. "Será altamente incremental."