Hacia el despegue de un sistema de transporte aéreo integrado
La presión creciente del mercado y los objetivos normativos para lograr un funcionamiento mejorado y más ecológico de las aeronaves ha impulsado la tecnología hacia una integración más próxima de las tareas de diseño, procesos y operaciones. Aun así, un sistema de aeronave integrada siempre será un subsistema de un «sistema de sistemas» de transporte aéreo global más amplio. Puesto que no es posible desarrollar componentes y vehículos completos al margen del sistema más amplio al que pertenecen, el personal de diseño y construcción necesita, cada vez más, conocer y adoptar una visión global que contenga una estrategia general integrada. El proyecto INNOVATE tenía como finalidad cubrir las necesidades de formación de la nueva generación de ingenieros y científicos, mediante la construcción del «Demostrador Virtual», que incluye la visión del sistema integrado. Un comienzo fulgurante para la integración de sistemas en aeronaves El profesor Herve Morvan, coordinador de INNOVATE, explica el impulso del proyecto en los siguientes términos: «En realidad, la integración ya forma parte de los fundamentos del diseño de aeronaves, pero la demanda actual de conseguir un rendimiento mayor y alternativas más ecológicas han dado lugar a la aparición de nuevos materiales, prácticas o tecnologías que se pueden aprovechar en conceptos y diseños nuevos para aeronaves. Para aprovechar estas ventajas al máximo, se necesita un enfoque global». Las aeronaves del futuro combinarán distintas tecnologías, en lugar de utilizarlas y montarlas solo como componentes separados. Existe la necesidad de actualizar la forma tradicional de relacionar las alas de las aeronaves con la forma tubular del cuerpo del vehículo y los bloques de los motores, que dominan desde la introducción del Boeing 707 en la década de los años cincuenta. Este nuevo enfoque podría significar, por ejemplo, la construcción de los rotores de las aeronaves dentro del diseño del fuselaje para aprovechar la ingestión de capas de frontera y, así aumentar la eficiencia de los propulsores. INNOVATE ha abordado muchas necesidades de formación mediante la introducción de una serie de iniciativas de investigación en fase temprana (ESR) en paralelo, centradas en áreas como los métodos de diseño, las tecnologías de electrificación, la maximización del rendimiento y el diseño centrado en las personas. El equipo también pudo utilizar entornos virtuales profesionales, como APD de Pace Lab, que utilizan tanto Airbus como Rolls-Royce, para estudiar las ventajas de sus tecnologías para las aeronaves, así como su posición dentro del sistema integrado, además de construir varios demostradores en varios proyectos. Tal como señala el profesor Morvan: «Puesto que la integración de sistemas y de nuevas tecnologías es uno de los máximos retos en el sector aeroespacial, queríamos formar a investigadores para que tuviesen conocimientos más aplicables más allá de sus propias especialidades, de modo que puedan trabajar eficazmente en un entorno multidisciplinario. El proyecto no solo facilitó formación avanzada y mejora de habilidades en áreas nuevas, sino también entre áreas». Con este fin, los investigadores trabajaron juntos para llevar a cabo y completar tareas utilizando un vehículo aéreo no tripulado (UAV). Esto les permitió desarrollar las habilidades necesarias para superar, colectivamente, los retos a los que se enfrentan habitualmente, con una combinación de ingenieros eléctricos, mecánicos e informáticos. Un ejemplo de una aplicación muy práctica desarrollada en el marco del proyecto INNOVATE; fue el «motor de taxi ecológico», que puede realizar movimientos axiales y rotacionales para poder mover una aeronave en el suelo, lo cual podría sustituir a camiones de remolque o motores principales. Una plataforma de lanzamiento para formación y tecnologías aeroespaciales avanzadas Otros proyectos complementarios y dentro del sector aeronáutico en general ya han adoptado los resultados del proyecto INNOVATE. Se estableció una colaboración esencial en el marco de la iniciativa Clean Sky 2 de la Unión Europea, que pretende reducir las emisiones de CO2 y otros gases por parte de las aeronaves, así como sus niveles de ruido. Esto dio lugar al desarrollo, junto con Rolls-Royce, de una plataforma de 3,5 millones de euros para métodos de dinámica computacional de fluidos (CFD) destinada al diseño de transmisiones principales de motores. Además, el equipo del proyecto también está trabajando en un programa postdoctoral de continuación llamado INNOVATIVE, que se base en parte de la investigación realizada sobre electrificación, propulsión y métodos avanzados de fabricación, incluida la fabricación aditiva. Según concluye el profesor Morvan: «INNOVATE nunca pretendió ser un proyecto delimitado, sino un trampolín para avanzar en las necesidades de formación sobre tecnologías aeroespaciales, destinadas a propulsión, electrificación y fabricación avanzada». Esta combinación respaldará futuros trabajos sobre propulsión eléctrica híbrida, tal como recientemente anunció la alianza de Airbus, Rolls-Royce y Siemens.
Palabras clave
INNOVATE, sistema de transporte aéreo integrado, propulsión eléctrica híbrida, electrificación, tecnología aeroespacial, sector aeronáutico, emisiones, rendimiento
