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El desarrollo mundial de aeronaves de propulsión eléctrica se está acelerando (Parte 2)

El desarrollo mundial de aeronaves de propulsión eléctrica se está acelerando (Parte 2)

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La semana pasada tuvimos la oportunidad de revisar el estatus del desarrollo de la aeronáutica híbrida-eléctrica e iniciamos un repaso al desarrollo de la tecnología de aviones eléctricos. Hoy continuaremos con esta revisión y nos adentraremos un poco en la aeronáutica a base de hidrógeno. Recordemos que este información nos la comparte un estimado colega que labora en el campo de la ingeniería aeroespacial y quien nos envió el presente artículo escrito por Rebecca Campbell, publicado el 23 de abril en Engineering News y el cual traducimos para este espacio. Continuemos…..

En un proyecto más práctico, Rolls-Royce anunció recientemente que también se había asociado con la compañía aeroespacial italiana Tecnam y la aerolínea regional noruega Widerøe, para desarrollar y poner en servicio comercial (durante 2026) el avión P-Volt de propulsión totalmente eléctrica. El P-Volt será un avión de vuelos cortos y ala alta y dos motores eléctricos de corto a medio alcance capaz de transportar nueve pasajeros y / o carga, o llevar a cabo evacuación médica y misiones especiales.

Todos los sistemas a bordo de la aeronave serán completamente eléctricos. El fuselaje del P-Volt se basa en el del modelo insignia actual de Tecnam, el P2012 Traveller para nueve pasajeros. Antes de la pandemia de Covid-19, Widerøe operaba unos 400 vuelos diarios entre 44 aeropuertos, y el 74% de estos vuelos implicaban distancias de menos de 275 km.

Airbus también está tratando de impulsar el desarrollo de la tecnología de aviones totalmente eléctricos a través de su apoyo a la nueva serie de carreras aéreas Air Race E, que verá a ocho aviones de carreras de propulsión eléctrica competir cara a cara, volando alrededor de un estrecho, cerrado, Circuito De cinco kilómetros, a una altitud de tan solo 10 metros sobre el nivel del suelo. Airbus es el socio fundador de la serie.

El inicio de la nueva serie se ha retrasado significativamente por la pandemia de Covid-19, pero podría comenzar a finales de este año, y ciertamente el próximo año.

La propia Airbus ha estado investigando sobre la aviación eléctrica desde 2010, pero la mayoría de sus esfuerzos corporativos se centran actualmente en el segmento UAM.

Al otro lado del Atlántico, la importante aeronáutica brasileña Embraer, junto con el grupo local de electrónica WEG y la multinacional portuguesa EDP, ha desarrollado un avión de demostración con tecnología eléctrica utilizando baterías, basado en el exitoso avión de fumigación EMB-203 Ipanema de Embraer.  Ellos deben hacer su vuelo inaugural este año.

Más al norte de las Américas, la NASA está utilizando otro tipo de Tecnam, el P2006T, como base para su avión de investigación totalmente eléctrico X-57 Maxwell. El rendimiento del X-57 se comparará con el de un P2006T estándar para determinar la eficiencia de la aeronave eléctrica. El X-57 estará propulsado por 14 motores eléctricos, 12 pequeños (seis repartidos a lo largo de cada ala, en su borde de ataque) y dos grandes (uno en cada punta de ala). Todos los motores pequeños estarán equipados con hélices "plegables"; no proporcionarán tanta potencia adicional como un flujo de aire adicional a través del ala, aumentando la sustentación durante el despegue y el ascenso, y durante el vuelo a baja velocidad. Pero en vuelo de crucero se apagarían y sus hélices se plegarían hacia atrás.

Esto permite que la aeronave vuele usando un ala mucho más pequeña (la que se instalará en el X-57 será solo el 42% del tamaño del ala original del P2006T). Un ala más pequeña significa menos resistencia, aumentando el alcance. La energía provendrá de dos paquetes de baterías de iones de litio, cada una con una masa de aproximadamente 181,5 kg, que en conjunto proporcionarán 23 kW / h de energía.

 

Esperanzas en el hidrógeno

 

La alternativa a la energía eléctrica por baterías es la energía eléctrica generada por pilas de combustible de hidrógeno. Esta opción también se está aplicando, siendo la empresa anglo-estadounidense ZeroAvia actualmente líder en este campo. El pasado mes de septiembre, llevó a cabo con éxito el primer vuelo del mundo de un avión "comercial" propulsado por una pila de combustible de hidrógeno.

El avión era un Piper Malibú modificado, un mono motor de seis plazas, y voló en el aeropuerto de Cranfield, en el Reino Unido. Desde entonces ha sido equipado con un nuevo sistema de combustible de hidrógeno, con mayor capacidad, para darle a la aeronave una autonomía máxima de una hora y así mayor autonomía. Actualmente se encuentra en un programa de prueba antes de realizar su primer vuelo a campo traviesa, a finales de este año.

Designado HyFlyer, el proyecto ZeroAvia ha sido financiado en parte por el gobierno británico, a través de su programa del Instituto de Tecnología Aeroespacial. Otros socios clave del proyecto son las empresas del Reino Unido, el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) e Intelligent Energy. EMEC proporciona el hidrógeno, mientras que Intelligent Energy es un desarrollador y fabricante de celdas de combustible de hidrógeno con membranas de intercambio de protones. (ZeroAvia y EMEC también han desarrollado el Ecosistema de reabastecimiento de combustible del aeropuerto de hidrógeno de demostración en el aeropuerto de Cranfield. Este es, a pequeña escala, un sistema completo de producción, almacenamiento y reabastecimiento de combustible de aviones propulsados ​​por pilas de combustible de hidrógeno verde).

Este éxito llevó a ZeroAvia a recibir, en diciembre, una subvención de £ 16 millones ($ 21,4 millones) del gobierno del Reino Unido, para la siguiente etapa del programa, llamada HyFlyer II. Esto desarrollará un sistema de propulsión de hidrógeno y electricidad de 600 kW para un avión de 19 plazas. Este tren motriz será "independiente de la plataforma", lo que significa que podría instalarse en aviones existentes en esta categoría de tamaño, como el Cessna Caravan o el Viking Air Twin Otter. El plan es hacer que este tren motriz esté disponible comercialmente en 2024.

La compañía también planea desarrollar un tren motriz de hidrógeno-eléctrico de 2 MW para alimentar aviones regionales con 50 o más asientos. A finales de marzo, este programa de motores a gran escala había recibido 24,3 millones de dólares adicionales de inversores privados (incluidos British Airways y Shell Ventures), lo que llevó la financiación privada total de ZeroAvia a más de 53 millones de dólares. Este tren motriz podría estar en el mercado en 2026. El siguiente paso sería un tren motriz diseñado para aviones de pasajeros de pasillo único de 100 asientos, que se espera esté disponible comercialmente en 2030.

 

Fuente: https://www.engineeringnews.co.za/article/the-development-of-electrically-powered-aircraft-is-accelerating-2021-04-23-1

 

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