(Aeronoticias): El sector de la aviación está en constante evolución, y el proyecto EcoPulse es un claro ejemplo de cómo la innovación tecnológica está impulsando un futuro más sostenible y eficiente. Este demostrador es un avión de propulsión híbrida distribuida fue desarrollado conjuntamente por Airbus, Daher y Safran, tres gigantes de la industria aeroespacial. Los resultados de las pruebas de vuelo, realizadas entre noviembre de 2023 y julio de 2024, sugieren un futuro prometedor para la aviación híbrido-eléctrica.Piezas de avión
¿Qué es EcoPulse?
EcoPulse es un demostrador basado en el avión turbohélice Daher TBM 900, modificado para evaluar los beneficios potenciales de la propulsión híbrida-eléctrica distribuida. Este sistema distribuye la generación de empuje entre múltiples motores pequeños ubicados a lo largo de las alas, lo que podría mejorar el rendimiento de la aeronave, especialmente en términos de ruido en la cabina y ahorro de energía.
El proyecto se dividió entre los tres socios según sus áreas de expertise: Safran se encargó del desarrollo del sistema de propulsión híbrida-eléctrica, incluyendo los seis e-hélices montados en las alas. Airbus Defence and Space contribuyó con una batería de alta densidad energética de 800 voltios, capaz de entregar 350 kilovatios de electricidad, suficiente para alimentar las seis e-hélices durante el vuelo. Además, Airbus desarrolló el sistema de control de vuelo y gestionó la integración aerodinámica y acústica del sistema de propulsión. Por su parte, Daher integró las modificaciones de Airbus y Safran en el fuselaje y se encargó de todas las pruebas de vuelo y certificación
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Resultados clave de las pruebas de vuelo
El programa de pruebas de vuelo de EcoPulse duró ocho meses, durante los cuales se realizaron 50 vuelos, acumulando aproximadamente 100 horas de vuelo. Estas pruebas examinaron diversos aspectos, como la aerodinámica, la eficiencia energética, el ruido y el control de vuelo. Los resultados fueron en su mayoría positivos, destacando avances significativos en varias áreas clave.
1. Un salto adelante en la tecnología de baterías
Uno de los aspectos más destacados del proyecto fue el desarrollo de una batería de iones de litio de 800 voltios, diseñada específicamente para EcoPulse. Esta batería, desarrollada internamente por Airbus Defence and Space, representa un avance importante, ya que las baterías estándar utilizadas en aviación suelen ser de baja tensión y baja densidad energética, principalmente destinadas a alimentar la unidad de potencia auxiliar (APU) o para uso en emergencias.Ofertas de vuelos
Christophe Robin, Jefe de Diseño de Aeronaves en Daher, explicó la importancia de esta innovación: «Normalmente, en una aeronave ligera, usamos una batería de 28 voltios. En un avión comercial, el estándar es de 115 voltios AC. Lo que estamos usando aquí [en EcoPulse] es 800 voltios [DC], y eso es una historia completamente diferente». Durante las pruebas, los modelos de control de la batería se validaron con éxito, demostrando que una batería de esta potencia puede integrarse de manera segura en una aeronave sin comprometer los estándares de seguridad.
2. Mejoras en la aerodinámica del ala
Las pruebas confirmaron que la distribución del empuje hacia los e-hélices ubicados más cerca de las puntas de las alas redujo la resistencia aerodinámica durante el crucero, lo que se tradujo en una mayor eficiencia energética. Jean-Baptiste Manchette, Jefe de Propulsión del Mañana en Airbus, destacó que «usar energía eléctrica para entender el comportamiento del ala y cómo podríamos mejorar la sustentación y reducir la distancia de despegue, usarla en el ascenso y en el crucero, fue un gran resultado».
3. Pruebas innovadoras de control de vuelo
EcoPulse también probó un sistema de control de vuelo innovador que utilizaba el empuje asimétrico generado por las e-hélices para girar la aeronave a la derecha o izquierda (reemplazando el timón de dirección) y para inclinarla (en lugar de los alerones). Los pilotos de prueba reportaron que las tasas de inclinación objetivo se alcanzaron y que la maniobrabilidad fue positiva. Thibaud Brouze, uno de los pilotos de prueba de Daher, comentó: «Fue realmente interesante volar con el sistema fly-by-wire y controlar la guiñada y el alabeo a través de la computadora de vuelo… fue muy interesante volar esta aeronave poco común».
4. Reducción de ruido y pruebas de percepción
Las pruebas de ruido, tanto externas como internas, mostraron que las e-hélices, que giraban a diferentes velocidades para mejorar la aerodinámica o controlar el vuelo, generaban un ruido distinto al de las hélices convencionales. Sin embargo, las tecnologías de cabina utilizadas en aviones con hélices clásicas, como amortiguadores acústicos y sincro-faseo (control de la velocidad y sincronización de las palas de las e-hélices), también fueron efectivas para reducir los niveles de decibelios en la cabina de EcoPulse.
5. Mejoras en los modelos digitales
Se creó un gemelo digital de toda la aeronave para predecir su comportamiento, incluyendo submodelos para tecnologías clave como el sistema de propulsión eléctrica, la batería y los controles de vuelo. Los datos recopilados durante las pruebas se integraron en este gemelo digital, mejorando su precisión. Este avance será crucial para el diseño de futuras aeronaves que incorporen estas tecnologías.
El futuro de la aviación híbrido-eléctrica
Los resultados de EcoPulse tendrán un impacto significativo en el diseño de aeronaves en Airbus. Jean-Baptiste Manchette afirmó que «esta campaña de EcoPulse nos permite avanzar en ciertas tecnologías híbrido-eléctricas, como las baterías de alto voltaje, e integrarlas en futuras aeronaves, helicópteros y soluciones de movilidad aérea». Además, destacó que con la propulsión eléctrica distribuida se logró modelar la física del vuelo y la gestión de energía a nivel de aeronave, elementos clave para la próxima generación de aviones.
La colaboración entre Airbus, Daher y Safran no termina aquí. Daher y Safran están trabajando en un proyecto conjunto, mientras que Airbus y Safran (a través de la participación del 50% de Safran en CFM International) exploran la viabilidad de motores de ventilador abierto a través del demostrador RISE. Como bien dijo Jean-Baptiste, «probar cosas en vuelo es donde realmente se aprende mucho», y Christophe Robin añadió: «Las condiciones reales nunca mienten».
Fuente: aviacionaldia.com
