IT201600114808A1 - Velivolo con batterie elettriche, in particolare velivolo ibrido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione si riferisce ad un velivolo comprendente batterie strutturali, la cui energia è utilizzata a bordo del velivolo tra l’altro per la propulsione mediante motori elettrici.

In generale la presente invenzione trova applicazione nel campo dei velivoli abitati (“inhabited”), con propulsione elettrica o ibrida.

Arte nota

Negli ultimi 20-30 anni, l<'>interesse per la riduzione dell' inquinamento ambientale è cresciuta esponenzialmente. Anche nel settore aeronautico la regolamentazione in materia di emissioni dei motori è diventata sempre più stringente, e l’attenzione di molti gruppi di ricerca in tutto il mondo si sta focalizzando sulla progettazione di velivoli che tengano maggiormente in considerazione l’impatto ambientale. Vari programmi finanziati dall’UE, come SESAR e AIRE sono stati ideati per studiare soluzioni operative atte a ridurre 1'emissione di agenti inquinanti.

Per quanto riguarda la propulsione, anche se le emissioni sono state drasticamente ridotte negli ultimi tempi, la sostituzione delle vecchie tecnologie con quelle innovative, a zero impatto ambientale continua a rappresentare una sfida fondamentale. Negli ultimi anni, notevoli progressi sono stati fatti nel campo della propulsione elettrica. Le prestazioni dei motori elettrici così come la capacità delle batterie sono notevolmente migliorate e sono in continua evoluzione, acceleraindo, in tal modo, il progresso verso velivoli sempre più incentrati sull 'utilizzo di energia elettrica (detti “more electric”) e consentendo di testare i primi prototipi di velivoli utilizzanti come fonte energetica unicamente l'energia elettrica (detti “all electric”).

Tuttavia, i sistemi di immagazzinamento di energia elettrica non consentono ancora livelli prestazionali assimilabili a quelli dei sistemi tradizionali basati su combustibili fossili, rendendo ancora necessaria un’intensa attività di ricerca.

Un'altra questione chiave relativa al trasporto aereo è l'inquinamento acustico. Il crescente numero di voli e la vicinanza di alcuni aeroporti a zone residenziali causa gravi problemi alle compagnie aeree, che spesso sono soggette a multe, e non di rado viene loro richiesta ima riduzione di attività, soprattutto di notte, a causa di problematiche acustiche. Anche nei casi particolari di alcuni aeroclub e di un numero limitato di aeroporti ai quali non è richiesta una certificazione acustica, spesso questi ricevono lamentele dalla comunità che abita nei pressi del campo d'aviazione.

Considerato ciò, la propulsione elettrica può avere un enorme, doppio impatto, sia di riduzione dell’inquinamento acustico che di riduzione di quello ambientale.

Inoltre, l'introduzione dei motori elettrici garantisce notevoli vantaggi in termini di costo: difatti a parità di energia risulta notevolmente inferiore il prezzo di produzione tramite sistemi elettrici rispetto alla corrispondente quantità di combustibile fossile.

Infine, si ha una maggiore affidabilità dei motori elettrici rispetto ai motori termici, riducendo dunque le esigenze di manutenzione e i conseguenti costi complessivi attribuibili all’intero ciclo di vita degli aeromobili.

Due delle problematiche principali per quanto concerne la propulsione elettrica sono la relativamente bassa autonomia delle batterie in rapporto con le autonomie minime richieste ai velivoli da aviazione generale, ed il peso delle batterie le quali richiedono uno studio sul posizionamento ottimale in fase di progetto strutturale e che, una volta scariche, risultano essere dei carichi parassitari sul velivolo, inutili dal punto di vista operativo.

L’arte nota comprende alcune soluzioni per alloggiare batterie a bordo di velivoli a propulsione elettrica.

Per esempio, il documento US 8,967,529 (Bl) si riferisce ad una batteria posizionata almeno parzialmente nelle semiali di un velivolo; il velivolo include una pluralità di batterie che sono inserite in misura in compartimenti ricavati nei supporti strutturali delle semiali.

Tuttavia, nella soluzione del documento US 8,967,529 (Bl) le batterie sono limitate a compartimenti interni poco estesi e non consentono pertanto di immagazzinare energia elettrica in quantità sufficiente ad assicurare autonomia di volo al velivolo in modalità elettrica.

Il documento KR20 1601 15864 (A) si riferisce ad una struttura di un’ala di aereo a cui è applicata una batteria. L’ala è realizzata in un materiale composito; la superficie superiore è impegnata da pannelli solari, la superficie inferiore integra una batteria strutturale che onsente di immagazzinare l’energia raccolta dai pannelli solari. L’ala così realizzata consente di sopportare un carico applicato al velivolo mantenendo adeguata resistenza meccanica.

Tuttavia, la soluzione del documento KR20 1601 15864 (A), pur incrementando il peso del velivolo a causa delle batterie posizionate sull’ ala, ancora non raggiungerebbe un’autonomia elettrica sufficiente al volo del velivolo. Inoltre, a causa della limitata capacità elettrica delle batterie, la soluzione di KR20 1601 15864 (A) rischierebbe di comportare un eccessivo aggravio di peso sull’ala, inficiando la manovrabilità del velivolo ed in generale le sue prestazioni ed efficienza complessiva.

Sintesi dell'invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di ovviare ad inconvenienti della tecnica nota.

Uno scopo particolare della presente invenzione è quello di consentire di immagazzinare a bordo di un velivolo energia elettrica in quantità sufficiente per assicurare adeguata autonomia di volo.

Un ulteriore scopo particolare della presente invenzione è quello di migliorare la manovrabilità del velivolo e la distribuzione di pesi legati alla presenza di batterie a bordo. Questi ed altri scopi sono ottenuti mediante un velivolo quale risulta dalle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Un’idea alla base della presente invenzione è di prevedere un velivolo comprendente: una fusoliera comprendente una pluralità di pannelli atti a definire una forma aerodinamica per un abitacolo o stiva del velivolo; almeno un’ala strutturalmente connessa alla fusoliera ed atta a consentire il volo del velivolo, in cui l'ala comprende una pluralità di superfici alari ed almeno un telaio configurato per supportare le superfici alari; un sistema di propulsione che comprende: almeno un motore elettrico, e batterie atte ad accumulare energia elettrica per l’alimentazione del motore elettrico. Preferibilmente, le batterie possono essere utilizzate anche per l 'alimentazione di eventuali impianti di bordo.

Le batterie comprendono prime batterie strutturali che costituiscono almeno una superficie delle superfici alari; ulteriormente, le batterie comprendono batterie strutturali che costituiscono almeno un pannello della fusoliera.

Vantaggiosamente, la particolare distribuzione delle batterie strutturali nel velivolo secondo la presente invenzione consente di migliorare le prestazioni ed efficienza complessiva.

In particolare, le batterie strutturali comprendono materiali di tipo composito multi-funzionali contemporaneamente atti a sostenere carichi meccanici ed accumulare e trasferire energia elettrica.

Preferibilmente, la presente invenzione prevede di utilizzare batterie strutturali, sulla maggior parte della struttura del velivolo, comprendendo in particolare una porzione prevalente della porzione fissa della superficie alare e la quasi totalità della superficie della fusoliera.

In una forma di realizzazione preferita, le superfici corrispondenti alle superfici mobili dell’ala e ai piani di coda del velivolo, non sono interessate da batterie strutturali, per evitare problemi di accoppiamento elettrico che inficino di fatto il funzionamento globale del velivolo.

Ulteriormente, in una forma ancora più preferita, si è ritenuto di escludere le batterie strutturali dalle superfici corrispondenti al dorso alare, in quanto tali superfici siano soggette prevalentemente a sforzi di compressione, supportati più difficilmente da alcune tipologie di batterie strutturali.

In principio, è possibile prevedere una struttura del velivolo quasi totalmente costituita da batterie strutturali, sfruttando così la massima quantità di energia immagazzinabile sul velivolo.

La presente invenzione sfrutta batterie strutturali che comprendono una struttura multifunzionale, in grado contemporaneamente di asservire alla propria funzione meccanica di supporto dei carichi strutturali cui il velivolo è soggetto, e di immagazzinare e distribuire energia svolgendo quindi la funzione di ima batteria.

In tal modo, dunque, una volta che termina la carica presente nelle batterie, la struttura delle stesse continua a svolgere un ruolo attivo di supporto meccanico per il velivolo, senza che si abbia trasporto di pesi accessori inutili per il funzionamento del velivolo.

I materiali preferibilmente utilizzati per le batterie strutturali sono di tipo composito, simili a materiali rinforzati con fibre di carbonio, in grado ulteriormente di trasferire Ioni, per esempio di Litio, come una batteria convenzionale. Tali materiali multifunzionali diventano pertanto “batteria strutturale” ai sensi della presente invenzione.

In una forma di realizzazione preferita, le batterie strutturali presentano preferibilmente una struttura stratificata.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata fatta qui di seguito di una forma di realizzazione preferita, non limitativa, della presente invenzione, e dalle rivendicazioni dipendenti che delineano forme di realizzazione preferite e particolarmente vantaggiose dell’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione è illustrata con riferimento alle seguenti figure, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

- La figura 1 illustra una prima vista di una forma di realizzazione preferita di un velivolo secondo la presente invenzione.

La figura 2 illustra una seconda vista di una forma di realizzazione preferita di un velivolo secondo la presente invenzione.

- La figura 3 illustra una prima sezione di una forma di realizzazione preferita di un’ala in un velivolo secondo la presente invenzione.

- La figura 4 illustra una seconda sezione di una forma di realizzazione preferita di un’ala in un velivolo secondo la presente invenzione.

- La figura 5 illustra una terza sezione di una forma di realizzazione preferita di un’ala in un velivolo secondo la presente invenzione.

La figura 6 illustra una sezione di una forma di realizzazione preferita di una fusoliera in un velivolo secondo la presente invenzione.

- La figura 7 esemplifica la struttura di una forma di realizzazione preferita di velivolo secondo la presente invenzione.

- La figura 8 illustra in dettaglio il bordo di attacco di una forma di realizzazione preferita di un’ala in un velivolo secondo la presente invenzione.

Nelle differenti figure, elementi analoghi saranno identificati da numeri di riferimento analoghi.

Descrizione di dettaglio

Le figure 1 e 2 illustrano rispettivamente una vista superiore ed una vista inferiore di un velivolo 100 secondo la presente invenzione.

Il velivolo 100 comprende una fusoliera 101 comprendente una pluralità di pannelli atti a definire una forma aerodinamica per un abitacolo 102 del velivolo 100. Alternativamente o in aggiunta, il velivolo potrebbe ospitare una stiva per il trasporto di carico pagante (“payload”). In particolare, il velivolo può essere del tipo pilotato da operatore umano, oppure del tipo autopilotato o pilotato remotamente.

La fusoliera 101 presenta preferibilmente una configurazione cosiddetta a “forma di girino”, caratterizzante la gran parte dei velivoli della categoria di aviazione generale. Questa configurazione presenta una zona bagnata ridotta del 30-40% rispetto ad altre configurazioni. La produzione di tali fusoliere risulta essere normalmente più costosa rispetto ad altre configurazioni, ma consente di ottenere un notevole risparmio nel caso dell’adozione di materiali compositi, in particolare utilizzando batterie strutturali, come sarà meglio illustrato nel seguito.

È tuttavia possibile utilizzare per la fusoliera differenti configurazioni come la cosiddetta fusoliera “a tronco” o altre.

Il velivolo 100 comprende almeno un’ala 103, in particolare due semiali 103a e 103b, strutturalmente connesse alla fusoliera 101 ed atte a consentire il volo del velivolo 100.

L’ala 103 comprende una pluralità di superfici alari ed almeno un telaio (non visibile) configurato per supportare le superfici alari.

Il velivolo comprende poi un sistema di propulsione (non visibile), che comprende almeno un motore elettrico, e batterie atte ad accumulare energia elettrica per l’alimentazione del motore elettrico, ed inoltre eventualmente per l’alimentazione degli impianti di bordo. Tali batterie saranno ulteriormente descritte nel seguito.

La forma di realizzazione presentata si riferisce ad un velivolo 100 di tipo quadriposto per aviazione generale. Preferibilmente il velivolo 100 ha peso massimo al decollo compreso tra 1000 kg e 2000 kg. Nella forma di realizzazione più preferita, il velivolo ha un peso massimo al decollo pari a circa 1265 kg. L’abitacolo di detto velivolo 100 è configurato per accogliere almeno un occupante, preferibilmente quattro occupanti.

Tuttavia il velivolo 100 rappresenta meramente una forma esemplificativa e non limitativa, essendo possibile utilizzare l’invenzione per velivoli di qualsivoglia dimensione a scopo civile o militare.

Le batterie comprendono prime batterie strutturali che costituiscono almeno una superficie 104a e 104b delle superfici alari, indicate in legenda come “Structural Battery”.

Inoltre, le batterie comprendono seconde batterie strutturali che costituiscono almeno un pannello 105 della fusoliera, indicati in legenda come "Structural Battery Sandwich”.

La progettazione di una struttura di velivolo parzialmente costituita da batterie strutturali ha scopi differenti rispetto a quello di una struttura di velivolo convenzionale: mentre Γ obiettivo principale di un design tradizionale è quello di creare una struttura che sopporti i carichi generati da ogni condizione di volo con il minimo peso possibile, Γ obiettivo del design di una struttura di velivolo che presenta batterie strutturali secondo la presente invenzione, è quello sopportare i carichi e fornire la potenza e l'energia necessarie minimizzando il peso complessivo di struttura e del pacco batteria.

Dal punto di vista meccanico, le batterie strutturali presentano caratteristiche buone anche se non ottimali, dato che se la resistenza a trazione è paragonabile con quella dei compositi attualmente in uso, lo stesso non si può affermare per la resistenza a compressione, limitata dalle caratteristiche della matrice. In particolare ci si attende di raggiungere nel breve periodo un valore di rigidezza di circa 500 MPa, ancora lontano dai 5 GPa di una matrice epossidica tradizionale. Si ha quindi, dal punto di vista strutturale, uno dei punti focali delle batterie strutturali su cui si sta concentrando attualmente la ricerca.

Dal punto di vista globale, già con le caratteristiche elettriche e meccaniche delle attuali batterie strutturali, si esplicano vantaggi in termini di riduzione del peso complessivo, dei costi operativi e di inquinamento acustico ed ambientale del velivolo, che superano gli svantaggi in termini di prestazioni elettriche e meccaniche, le quali sono comunque in prevedibile evoluzione e miglioramento.

L’ala 103 comprende superfìci alari fisse 201 e superfici alari mobili 202. Le superfici alari mobili 202 sono configurate per la manovra del velivolo 100 durante il volo e sono preferibilmente realizzate prive di batterie, per evitare problematiche di connessione elettrica. Le batterie strutturali costituiscono preferibilmente solo parte delle superfici alari fisse 201, mentre le superfici alari mobili 202 sono prive di batterie strutturali.

Preferibilmente, le batterie strutturali, in corrispondenza di almeno un pannello 105 e di almeno una superficie alare 108 adiacente ad un bordo d’attacco 109 dell’ala, sono previste in una struttura stratificata.

La struttura stratificata comprende preferibilmente un’anima (in inglese “core”) ed ulteriormente comprende un primo rivestimento ed un secondo rivestimento (in inglese detti “skin”). Il primo rivestimento ed il secondo rivestimento sono laminari ed applicati rispettivamente su superfici planari opposte dell’anima. Il primo rivestimento ed il secondo rivestimento consistono di batterie strutturali, inglobando l’anima.

La struttura stratificata è quindi preferibilmente conformata “a sandwich”, con l’anima comprendente un core a nido d’ape atto ad aumentare la rigidezza e la resistenza ai carichi di taglio della struttura stratificata, mentre i rivestimenti costituiti da batterie strutturali sono atti alla resistenza ai carichi agenti nel piano ed ai momenti flettenti agenti fuori dal piano.

Il materiale utilizzato per il core a nido d’ape del pannello sandwich è preferibilmente un materiale a base di meta-aramide, il quale consente di impedire o ritardare la propagazione di un incendio che si verificasse a bordo del velivolo.

È inoltre possibile utilizzare differenti materiali per il core a nido d’ape, così come è possibile utilizzare core di differente natura, ad esempio schiume.

In una forma di realizzazione preferita, le batterie strutturali dei pannelli 105 della fusoliera 101 interessano almeno Γ80% della superfìcie della fusoliera 101.

Alternativamente, per quanto concerne le superfici 108 adiacenti al bordo d’attacco 109, è possibile utilizzare tradizionali pannelli rinforzati con fibra di carbonio.

Al fine di evitare la propagazione di incendi e proteggere gli occupanti, possono essere previste paratie in acciaio che proteggono la cabina, all’interno della fusoliera 101.

La combinazione finale dei materiali consente di ottenere il peso strutturale minimo e la quantità di batterie strutturali minime in relazione al sistema propulsivo. La presente forma di realizzazione è però esemplificativa e non limitativa dei materiali adottabili.

I materiali utilizzati nella presente forma di realizzazione sono un generico Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) ed acciaio inossidabile, oltre alle batterie strutturali. Alternativamente al CFRP è possibile utilizzare differenti materiali, quale, ad esempio, polimeri rinforzati con fibra di vetro {GFRP), i quali presentano caratteristiche meccaniche inferiori ma un costo anch’esso inferiore. In una forma di realizzazione preferita si è preferito optare per la soluzione comprendente CFRP rispetto a quella comprendente GFRP oltre che per le migliori caratteristiche meccaniche, anche per il costo tendente ad una continua diminuzione, riducendo quindi il vantaggio presentato da GFRP, e per la maggior adozione e quindi sperimentazione già effettuata su numerosi velivoli in alternativa alla tradizionale lega di alluminio. In particolare tra i CFRP sono stati selezionati quelli prodotti da poliacronitrile, data la maggiore capacità di immagazzinamento di ioni di litio tra tutti i polimeri rinforzati in fibra di carbonio. Un acciaio generico inossidabile è stato, invece, utilizzato per la giunzione alafusoliera.

In una forma di realizzazione preferita, il sistema di propulsione comprende, oltre al motore elettrico, anche almeno un motore termico, preferibilmente del tipo diesel, associato al un motore elettrico per realizzare un sistema di propulsione ibrido. È chiaramente possibile prevedere altri tipi di motore termico.

II motore termico è preferibilmente collegato in serie e/o in parallelo con il motore elettrico, consentendo quindi di avere un’autonomia di volo comparabile con i velivoli che utilizzano una propulsione tradizionale. Tuttavia, anche in questo caso, si tratta di una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa, essendo possibile già con la tecnologia attuale, sfruttare il velivolo in configurazione “all electric” come motoaliante, veleggiatore, ecc.

Inoltre, sono possibili configurazioni monomotore o multimotore, sia per quanto riguarda il motore elettrico che il motore termico.

Ulteriormente può essere presente almeno una batteria di tipologia tradizionale, utilizzata come riserva in caso di emergenza e di non corretto funzionamento delle batterie strutturali. Chiaramente tale soluzione risulterà opzionale una volta ottenuta l’ottimizzazione delle batterie strutturali.

Le figure 3, 4 e 5 illustrano rispettivamente una sezione in corrispondenza della radice della ala 103, una sezione al centro della ala 103 e ima sezione in corrispondenza dell’estremità dell’ala 103, secondo la presente invenzione.

L’almeno un’ala 103 comprende, come detto, un bordo di attacco 109; le superfici alari 108 adiacenti a detto bordo di attacco 109 comprendono la struttura stratificata di batterie strutturali.

Inoltre l’ala 103 comprende superfici alari ventrali 301 e superfici alari dorsali 302. Preferibilmente, le batterie strutturali costituiscono le superfici alari ventrali 301. Per quanto riguarda le superfici alari dorsali 302 nella presente forma di realizzazione, invece, non si prevede di adottare batterie strutturali, per fornire maggiore resistenza meccanica all’ala 103 durante il volo del velivolo 100. Infatti, le superfici dorsali 302 sono maggiormente soggette a sforzi di compressione, peggio supportati dalle batterie strutturali.

La figura 6 illustra una sezione della fusoliera 101 del velivolo 100.

È possibile osservare come la struttura della fusoliera 101 sia costituita da una struttura stratificata di batterie strutturali. Tale struttura stratificata comprende un 'anima laminare 601, o “core”, preferibilmente con una struttura di rinforzo sagomata, del tipo a celle esagonali. Tale scelta è dovuta alle proprietà delle strutture stratificate, in particolare delle strutture di tipo “sandwich", che consentono un inspessimento della struttura e dunque una maggiore rigidezza della stessa, senza un eccessivo aggravio di peso. Infatti, il peso del core 601 è molto inferiore a quello dei rivestimenti 602 e 603. I rivestimenti, o “skin”, 603 e 604, rispettivamente interno ed esterno alla fusoliera 101, comprendono le batterie strutturali.

La figura 7 esemplifica la struttura di velivolo secondo una variante della presente invenzione. In particolare, vengono visualizzate le centine 701 dell’ala 103 e la struttura dei piani di coda 702 e 703. Questi vengono realizzati preferibilmente in materiale composito rinforzato con fibra di carbonio, per conferire migliori caratteristiche meccaniche e al contempo garantire un peso non elevato in linea con lo scopo prefissato per la presente invenzione. In questa variante, le batterie strutturali sul bordo di attacco non sono incluse nella struttura stratificata già descritta, ma sono semplicemente integrate sulla struttura prevedendo una forma di realizzazione alternativa.

La figura 8 illustra in dettaglio le superfìci in corrispondenza del bordo di attacco 109 dell’ala 103.

Come già descritto, le superfìci alari 108 adiacenti al bordo di attacco 109 comprendono una struttura stratificata. Si è preferito adottare questo tipo di configurazione per la sezione dell’ala 103 prossimale al bordo di attacco 109, per garantire la maggior rigidezza possibile, di modo da assicurare il mantenimento perfetto della forma aerodinamica, mantenendo dunque inalterate le caratteristiche aerodinamiche del profilo dell’ala 103. Ulteriormente, come avvenuto per la fusoliera, questo tipo di soluzione con batterie strutturali a struttura stratificata garantisce che l’aumento di rigidezza non sia aggravato da un conseguente aumento di peso.

Applicabilità industriale

Vantaggiosamente, il presente trovato consente di ottenere una riduzione del peso globale del velivolo a parità di energia elettrica immagazzinabile. Facendo riferimento al peso massimo al decollo, si ha una riduzione dell’ 1.5% rispetto ad un velivolo realizzato con tradizionali materiali compositi ed utilizzante batterie tradizionali a ioni di litio, e una riduzione del 6% rispetto ad un velivolo realizzato con una struttura realizzata in lega di alluminio ed utilizzante batterie tradizionali a ioni di litio.

Ulteriormente, si ha una riduzione stimata del 20% dei costi operativi del velivolo, comprendenti spesa energetica e spese di manutenzione, rispetto ai moderni velivoli per aviazione generale.

È stato calcolato che, in una forma di realizzazione, il velivolo sarebbe in grado di coprire, utilizzando solo energia elettrica proveniente dalle batterie completamente cariche prima del volo, una distanza di 100 km circa comprendente le fasi di decollo, salita, crociera, discesa e atterraggio. In tale calcolo, l'energia per la missione è stata assunta come il 90% dell'energia totale immagazzinabile nella batteria, considerando il restante 10% come riserva di emergenza.

Vantaggiosamente si ottiene un notevole abbattimento delle emissioni acustiche e di inquinamento ambientale rispetto ai moderni velivoli di aviazione generale.

Considerando la descrizione qui riportata, il tecnico del ramo potrà congegnare ulteriori modifiche e varianti, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche.

Le forme di realizzazione qui descritte sono pertanto da intendersi esempi illustrativi e non limitativi dell’invenzione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Velivolo (100} comprendente: una fusoliera (101) comprendente una pluralità di pannelli (105) atti a definire una forma aerodinamica per un abitacolo o stiva di detto velivolo (100); almeno un’ala (103) strutturalmente connessa a detta fusoliera (101) ed atta a consentire il volo di detto velivolo (100), detta ala (103) comprendente una pluralità di superfici alari ed almeno un telaio configurato per supportare dette superfici alari; un sistema di propulsione per detto velivolo (100), detto sistema di propulsione comprendendo: almeno un motore elettrico, e batterie atte ad accumulare energia elettrica per ralimentazione di detto motore elettrico, in cui dette batterie comprendono prime batterie strutturali che costituiscono almeno una superficie (104a, 104b) di dette superfici alari; caratterizzato dal fatto che dette batterie comprendono ulteriormente seconde batterie strutturali che costituiscono almeno un pannello (105) di detti pannelli di detta fusoliera.
2. 2. Velivolo secondo la rivendicazione 1, in cui dette prime batterie strutturali e dette seconde batterie strutturali comprendono materiali di tipo composito multi-funzionali contemporaneamente atti a sostenere carichi meccanici ed accumulare e trasferire energia elettrica. |
3. 3. Velivolo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente batterie strutturali integrate in una struttura stratificata (108; 601, 602, 603), detta struttura stratificata (108; 601, 602, 603) comprendente un’anima (601), ed ulteriormente comprendente un primo rivestimento (602) ed un secondo rivestimento (603), detto primo rivestimento (602) e detto secondo rivestimento (603) essendo laminari ed applicati rispettivamente su superfici planari opposte di detta anima (601), in cui detto primo rivestimento (602) e detto secondo rivestimento (603) sono costituiti da batterie strutturali.
4. 4. Velivolo secondo la rivendicazione 3, in cui detto almeno un pannello (105) comprende detta struttura stratificata (601, 602, 603).
5. 5. Velivolo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detta almeno un’ala comprende un bordo di attacco (109), ed in cui superfici alari (108) adiacenti a detto bordo di attacco (109) comprendono detta struttura stratificata (108).
6. 6. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui detta anima (601) comprende una struttura di rinforzo sagomata, preferibilmente una struttura a celle esagonali.
7. 7. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detta almeno un’ala (103) comprende superfici alari ventrali (301) e superfici alari dorsali (302), in cui dette batterie strutturali costituiscono almeno una superficie di dette superfici alari ventrali (301), dette superfici alari dorsali (302) essendo sostanzialmente realizzate prive di dette batterie strutturali, per fornire maggiore resistenza meccanica a detta almeno un’ala (103) durante il volo di detto velivolo (100).
8. 8. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detta almeno un’ala (103) comprende superimi alari fisse (201) e superimi alari mobili (202), dette superimi alari mobili (202) essendo configurate per la manovra di detto velivolo (100) durante il volo di detto velivolo (100), ed in cui dette superimi alari mobili (202) sono realizzate prive di dette batterie strutturali.
9. 9. Velivolo secondo ima qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui dette seconde batterie strutturali costituiscono detti pannelli (105) di detta fusoliera (101) interessando almeno Γ80% di superficie di detta fusoliera (101).
10. 10. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto sistema di propulsione comprende ulteriormente almeno un motore termico, detto motore termico essendo associato a detto almeno un motore elettrico per realizzare un sistema di propulsione ibrido.
11. 11. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui detto abitacolo è configurato per accogliere almeno un occupante, preferibilmente quattro occupanti.
12. 12. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 1 1 , in cui detto sistema di propulsione comprende almeno un’elica.
13. 13. Velivolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, avente un peso al decollo compreso tra 1000 kg e 2000 kg.