El demostrador de aviones híbridos de propulsión distribuida EcoPulse, que está siendo desarrollado por Daher, Safran y Airbus con el apoyo del Consejo de Investigación de Aviación Civil de Francia (CORAC) y la Autoridad Francesa de Aviación Civil (DGAC), ha completado con éxito las pruebas en el túnel de viento en las instalaciones que Airbus UK tiene en Filton.
“El demostrador EcoPulse es una parte integral de nuestra hoja de ruta de descarbonización, aumentando nuestro conocimiento de los sistemas de propulsión distribuida, allanando el camino para aviones eléctricos e híbridos-eléctricos, libres de emisiones. Estas pruebas en el túnel de viento nos permitirán alinear nuestros modelos de simulación con el rendimiento real para validar futuras opciones de configuración y tecnologías. Este es otro hito más logrado con éxito con nuestros socios Daher y Safran, destacando una vez más que el camino hacia cero emisiones se beneficiará de la experiencia colaborativa”, ha dicho Jean-Brice Dumont, vicepresidente ejecutivo de ingeniería de Airbus.
Durante la fase de desarrollo de nuevas configuraciones de las aeronaves, los equipos de ingeniería deben verificar que la estructura en vuelo y el comportamiento y rendimiento de los sistemas coincida con el de las simulaciones por computadora. Al colocar componentes individuales, modelos a pequeña escala o piezas completas de tamaño real en un túnel de viento se pueden validar las suposiciones calculadas previamente.
“Las pruebas en el túnel de viento de EcoPulse nos permitieron evaluar las características de rendimiento de la hélice y el proceso de enfriamiento del motor eléctrico. Para ello, montamos el motor -proporcionado por Safran-, la góndola Airbus y la hélice -proporcionada por DUC Hélices- que se instalarán en el propio avión demostrador, en el túnel de viento. Luego usamos ventiladores grandes y potentes para soplar aire (a diferentes velocidades) sobre y alrededor del modelo. Al hacer esto, pudimos tomar medidas reales y capturar datos en tiempo real”, explica Tim Axford, director de las instalaciones de Airbus Wind Tunnel, Airbus UK.
Durante la prueba del rendimiento de la hélice, “observamos los diferentes niveles de potencia y revoluciones por minuto (RPM) del motor, midiendo el empuje y la fuerza en las hélices. También observamos la ‘estela’ de la hélice o el flujo de aire detrás del motor. Esto nos dio un conjunto de datos experimentales para comprender mejor la interacción entre la hélice y el ala”, añade Axford.
“Los motores eléctricos generan calor mientras están en funcionamiento, lo que requiere un sistema de refrigeración para reducir las temperaturas, tanto en tierra como en vuelo. En el túnel de viento, se registraron mediciones específicas de la temperatura del aire y del motor para evaluar la efectividad de las tecnologías de enfriamiento”, agregó el directivo.
Las observaciones y los datos recopilados durante las pruebas del túnel de viento permitirán a Airbus y sus socios estimar mejor el consumo de energía del sistema de propulsión y, en consecuencia, el rendimiento energético final del demostrador de la aeronave. “Las cifras precisas del rendimiento de la hélice se tendrán en cuenta para la creación del software Airbus Flight Control Computer, uno de los próximos pasos”, dice Matthieu Scherrer, líder del proyecto Airbus EcoPulse.
En los próximos meses, Airbus, Daher y Safran trabajarán para lograr el Critical Design Review (CDR), que dará paso al inicio de la producción del demostrador EcoPulse, antes de las pruebas en tierra a principios de 2022. Lanzado en junio de 2019, el demostrador EcoPulse está programado para realizar su primer vuelo de prueba en el verano del año próximo.
Los sistemas de propulsión distribuida consisten en descomponer la generación de empuje en muchos motores pequeños distribuidos a lo largo de la envergadura del ala. Adaptar la configuración de distribución de energía de esta manera podría beneficiar el crucero, así como el rendimiento de despegue y aterrizaje, pero también las emisiones de ruido. Y por último, pero no menos importante, el uso del empuje del motor distribuido podría permitir redefinir los conceptos de control de vuelo de las aeronaves.
