Reducción del ruido y de las emisiones de los aviones del futuro
Los aviones cuentan con un sistema de control ambiental (ECS) que gestiona el suministro de aire, la temperatura y la presurización de la cabina. La toma de aire a presión dinámica forma parte de ese sistema y aprovecha el flujo de aire creado por el movimiento de la aeronave (aire dinámico) para aumentar la potencia y la refrigeración del motor, consiguiendo así una mayor eficiencia. El programa de investigación aeronáutica de la Unión Europea, Clean Sky, ha establecido unos objetivos ambiciosos para el diseño de futuras aeronaves de actuación totalmente eléctrica con emisiones reducidas. El avanzado sistema de conductos y toma de aire a presión dinámica para ECS totalmente eléctricos que está desarrollando el equipo del proyecto SIPAL, financiado con fondos europeos, aborda ambos objetivos. El sistema se basa en especificaciones geométricas proporcionadas por un fabricante de aeronaves importante. SIPAL incorpora protección contra la formación de hielo y atenuación del ruido compatibles con un ECS totalmente eléctrico. La toma de aire a presión dinámica requiere protección electrotérmica contra la formación de hielo. Los socios del proyecto simularon las condiciones de formación de hielo mediante software diseñado a medida. A continuación, desarrollaron las propuestas de diseño para los elementos calefactores específicos y la potencia necesaria para mantener la formación de hielo dentro de unos límites aceptables. Las características de la formación de hielo en la toma de aire y en el conducto se correspondieron con precisión con los resultados analíticos de las simulaciones, lo que demuestra que el innovador software había conseguido garantizar una cobertura de calefacción eficiente desde el punto de vista energético en todo el conducto. Además, debido a las futuras restricciones en materia de ruido, la atenuación del mismo (absorción acústica) es un parámetro de diseño crítico. El equipo ha evaluado la posibilidad de integrar la protección contra la formación de hielo y la atenuación del ruido en la misma superficie de conducto. Los resultados preliminares indican que sería posible realizarlo. No obstante, debido a las limitaciones de tiempo del proyecto, los socios decidieron incorporar la atenuación del ruido en ubicaciones que no contaban con protección contra la formación de hielo. Las tecnologías para la protección contra la formación de hielo y la atenuación del ruido en un ECS eléctrico de nueva generación, desarrolladas durante el proyecto SIPAL, combinan muchos de los objetivos de la iniciativa Clean Sky de la UE y están preparadas para contribuir de manera importante a los aviones del futuro. El sistema de aire dinámico mejora la eficiencia del motor con el objetivo de lograr una reducción de las emisiones. Mediante la integración de las tecnologías de atenuación del ruido y el control eléctrico, la UE se encuentra más cerca de desarrollar aeronaves de actuación totalmente eléctrica con emisiones acústicas y contaminantes reducidas.
