Un nuevo sistema de propulsión reduce el consumo de combustible

Reducir la dependencia de los combustibles fósiles, cada vez más escasos, es una prioridad clave de la Unión Europea que, además, ayudará a reducir la emisiones perjudiciales y el impacto ambiental. Nuevos conceptos de propulsión son objeto de una actividad intensa de investigación con el fin de alcanzar estos objetivos en el sector aeroespacial.

Se ha demostrado que las fuentes híbridas de energía reducen los requisitos de potencia. Estas incluyen la propulsión distribuida con múltiples dispositivos propulsores o un fuselaje propulsor en el cual la planta de energía está total o parcialmente integrada en el bastidor. En este caso se aprovechan las estrategias de llenado de la estela e ingestión de la capa límite (BLI) que se utilizan habitualmente en los torpedos, misiles y barcos. Para ello, se utilizan sistemas que aspiran el aire en la capa límite entre el proyectil y el fluido (agua o aire), lo cual aumenta la energía de la estela y minimiza las pérdidas de energía cinética.

Estas fuentes de energía no se han estudiado mediante una implementación práctica en sistemas de aeronaves realistas. El proyecto «Distributed propulsion and ultra-high by-pass rotor study at aircraft level» (DISPURSAL), financiado por la Unión Europea, se inició con el fin de llenar este vacío. Los científicos trabajan para aplicar una visión global, evaluando las arquitecturas de los componentes, las cuestiones de integración del motor en la aeronave y el impacto sobre el funcionamiento y las emisiones de la aeronave en conjunto. Al final, planean definir un plan de desarrollo de la tecnología para establecer la propulsión distribuida como opción validada para mejorar la sostenibilidad del transporte aéreo y de la posición competitiva del sector.

Entre un conjunto inicial de posibles tecnologías, el equipo ha elegido un cuerpo con ala híbrida y múltiples ventiladores BLI en la parte superior del fuselaje con el fin de probar el concepto de propulsión distribuida. El concepto de fuselaje propulsor se probará con un ventilador BLI montado en la popa rodeando el fuselaje y alimentado con una turbina de gases situada en el cono de popa del fuselaje. El diseño también incluye dos motores turbohélice modernos y de consumo eficiente (con una relación de derivación ultraalta) instalados debajo del ala por motivos de redundancia.

El efecto del BLI se evaluó mediante datos de diseño asistido por ordenador y análisis exhaustivos mediante dinámica de fluidos por ordenador y los resultados fueron prometedores. Durante la fase final, los investigadores optimizarán los diseños y realizarán la evaluación final que permitirá valorar la mejora de la eficiencia de los vehículos.

DISPURSAL espera demostrar las reducciones significativas del consumo de combustible y las emisiones que permiten las tecnologías que se espera que alcancen el nivel 6 de madurez tecnológica alrededor del 2030.