Los ingenieros de Airbus están aprovechando en E-Aircraft Systems House las lecciones aprendidas de iniciativas clave de electrificación para ofrecer pruebas de clase mundial para una variedad de proyectos de propulsión alternativa en Airbus y otros.
La riqueza de las tecnologías de propulsión alternativa actualmente en desarrollo está reinventando la forma en que la industria del transporte aborda el diseño y la implementación de futuras soluciones de movilidad. Para la industria aeroespacial, el desafío es adaptar y madurar estas tecnologías de vanguardia, especialmente aumentando la potencia, disminuyendo el peso y reduciendo los costes.
No es una tarea tan sencilla, especialmente porque la electrificación y la hibridación, especialmente cuando se combinan con una mayor autonomía y digitalización, requieren nuevos medios para interactuar y controlar el sistema de propulsión. Para llegar allí, estos sistemas deben simularse y probarse en una instalación con el equipo y las comodidades necesarias para ponerlos a prueba de manera adecuada.
En Europa, esta instalación tiene un nombre: E-Aircraft Systems House. En 2016, Airbus abrió por primera vez las puertas de su sitio de E-Aircraft Systems. En aquel entonces, el edificio contaba con unos 225 metros cuadrados de espacio de prueba de media tensión. Tres años más tarde, una nueva superficie de 2.500 metros cuadrados de instalaciones integra un grupo electrógeno de prueba, bancos de prueba de unidad de propulsión, dos salas de control y un alto voltaje con un pasillo de distribución de energía, ampliando de ese modo significativamente las capacidades de prueba.
Hoy en día, se está produciendo una gran actividad en E-Aircraft Systems. El equipo está trabajando arduamente, brindando soporte de diseño y pruebas en las siguientes áreas clave:
– Integración de la arquitectura del sistema híbrido-eléctrico (es decir, diseño e instalación del sistema, espacio libre, simulaciones, etc.)
– Integración de todos los subsistemas asociados (es decir, hélices, cajas de cambios, motores, electrónica de potencia, pilas de combustible, sistemas de refrigeración, baterías, sistemas de control y software, etc.)
– Generación de energía en arquitecturas híbridas (es decir, baterías, pilas de combustible) utilizando fuentes de energía alternativas (es decir, combustible de aviación sostenible, hidrógeno)
Las actividades de prueba en E-Aircraft Systems se llevan a cabo en dos instalaciones distintas, dependiendo del nivel de voltaje:
– Pruebas de voltaje medio: esta instalación está dedicada a probar el tren motriz eléctrico de aviones del tamaño de un helicóptero, como los eVTOL.
– Pruebas de alto voltaje: esta instalación está dedicada a probar los motores y motores de aviones comerciales.
“Airbus encabeza varios proyectos de propulsión alternativa en sus líneas de negocio, desde CityAirbus en Airbus Helicopters hasta ZEROe en Airbus”, explica Benjamin Struss, responsable de Airbus de E-Aircraft Systems. «Así que tenemos una gran demanda para probar varias tecnologías de emisión cero en nuestras instalaciones de E-Aircraft Systems».
Por ejemplo, en 2019 y principios de 2020, se diseñaron varios aspectos relacionados con la arquitectura del sistema de propulsión híbrido-eléctrico del E-Fan X , en estrecha cooperación con socios, en E-Aircraft Systems. Estos aspectos incluyeron la unidad de propulsión y los sistemas de transmisión, almacenamiento de energía y generación de energía. Aunque E-Fan X ha llegado a su fin, las lecciones aprendidas sobre la integración de la arquitectura híbrida-eléctrica y las reglas de instalación de red para una unidad de 3.000 VCC (Voltios de corriente continua) han ayudado a fomentar los conocimientos de ingeniería necesarios para evaluar mejor el ejecución de otros proyectos de propulsión alternativa.
Mientras tanto, en la instalación de media tensión, el sistema de propulsión eléctrica del demostrador CityAirbus ha sido sometido a pruebas desde 2018. Como resultado, el equipo ha desarrollado una sólida comprensión de la propulsión eléctrica para helicópteros como resultado de probar los siguientes componentes:
– Los ocho motores eléctricos con inversores de carburo de silicio (SiC).
– Integración de refrigeración líquida.
– Control de hélice individual integrado con los controles de vuelo del vehículo.