Electra, líder mundial en aviación híbrida-eléctrica, presentó un nuevo diseño conceptual de aeronave para aviones de pasajeros de próxima generación, desarrollado como parte del programa AACES 2050 de la NASA (Conceptos Avanzados de Aeronaves para la Sostenibilidad Ambiental). El estudio explora cómo la electrificación específica, la aerodinámica avanzada y el diseño integrado de la estructura y el sistema de propulsión pueden transformar la eficiencia y la competitividad de las aeronaves con más de 100 pasajeros para mediados de siglo.

El trabajo de Electra se basa en la visión de la compañía de que la aviación está entrando en una tercera era, definida por la capacidad de utilizar nuevas tecnologías de propulsión eléctrica para desarrollar arquitecturas de aeronaves transformadoras y, a la vez, viables. En el EL9 de Electra, con capacidad para nueve pasajeros, este enfoque permite despegues y aterrizajes ultracortos y un nuevo modelo de aviación directa. En el concepto AACES 2050, posibilita una configuración de avión comercial futura diseñada para mejorar la eficiencia sin dejar de ser compatible con las operaciones reales de aerolíneas y aeropuertos.

La aeronave conceptual utiliza un fuselaje ancho de “doble burbuja” que permite que el cuerpo de la aeronave genere mayor sustentación, mientras que dos motores turbofán bajo las alas producen empuje y electricidad para alimentar ventiladores de cola eléctricos que captan y reenergizan el aire de menor velocidad sobre el fuselaje, una técnica conocida como ingestión de capa límite. El análisis de Electra reveló que esta configuración podría ofrecer una mejora de eficiencia de hasta un 17 % superior a las ganancias previstas para 2050 gracias a estructuras avanzadas, tecnologías de motores y mejoras aerodinámicas.

“El valor de la electrificación en este concepto radica en que nos permite ubicar el sistema de propulsión donde antes no era posible, pero donde ofrece los mejores resultados”, afirmó el Dr. Parker Vascik, director de Estrategia de Producto de Electra. “Podemos mejorar radicalmente la interacción entre la estructura del avión y el sistema de propulsión, manteniendo la aeronave operativa en aeropuertos y aerolíneas reales. El objetivo no es solo la eficiencia teórica, sino conceptos que podamos construir, certificar y utilizar en la práctica”.

El concepto de Electra está diseñado para integrarse en las puertas de embarque y las operaciones aéreas existentes, utilizar combustible de aviación estándar o sostenible, y evitar la dependencia de la infraestructura de carga aeroportuaria o de combustibles no probados. La configuración también permite una cabina de doble pasillo dentro de la categoría de aeronaves de fuselaje estrecho, lo que se traduce en mayor comodidad para los pasajeros y un embarque y desembarque más eficientes.

El trabajo fue liderado por la Dra. Alejandra Uranga, Ingeniera Jefa de Investigación y Conceptos Futuros de Electra. Anteriormente, la Dra. Uranga codirigió una investigación patrocinada por la NASA en el MIT que contribuyó al desarrollo del concepto original de aeronave de doble burbuja y del diseño del avión D8. El proyecto AACES 2050 de Electra retoma esa arquitectura con nuevas capacidades posibilitadas por la electrificación y la propulsión distribuida.

“Este concepto se basa en años de investigación sobre cómo la forma del fuselaje y la ubicación de la propulsión pueden trabajar juntas para mejorar la eficiencia de la aeronave”, afirmó la Dra. Uranga. “La diferencia ahora radica en la capacidad de utilizar la electrificación y la propulsión distribuida para integrar más profundamente estos sistemas. Diseñar la aeronave como un sistema integral es esencial para aprovechar todo el potencial de las futuras aeronaves comerciales”.

Además del concepto, Electra elaboró 11 documentos técnicos que detallan los modelos, métodos y hallazgos del estudio. La compañía también adoptó la herramienta multidisciplinaria de diseño y optimización Aviary de la NASA, de código abierto, y desarrolló un conjunto de herramientas de diseño de aeronaves electrificadas para uso público. En conjunto, estas contribuciones buscan impulsar la comunidad de investigación aeronáutica en general, y no solo promover un único concepto de aeronave.

El equipo AACES 2050 de Electra reunió a líderes de la industria y la academia, incluyendo a American Airlines, Honeywell Aerospace, Lockheed Martin Skunk Works, Hinetics, el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Michigan y el Laboratorio de Sistemas de Aeronaves de la Universidad de California, Irvine.

“A través de AACES, la NASA impulsa a la industria a pensar con audacia, a utilizar nuestras novedosas tecnologías de propulsión para liberar el pensamiento de diseño de la próxima generación de la aviación comercial”, afirmó Marc Allen, CEO de Electra. “La tercera era de la aviación traerá un cambio radical en la forma en que las personas y los lugares se conectan, ya sea aplicado a las aeronaves que entren en servicio esta década, a las futuras plataformas regionales o al transporte comercial para mediados de siglo. El enfoque de Electra como líder en vehículos híbridos eléctricos es mantener a la aviación estadounidense, y a la NASA, a la vanguardia”.

El programa AACES 2050 está diseñado para examinar conceptos y tecnologías de aeronaves que podrían ayudar a dar forma a la aviación comercial en las décadas de 2040, 2050 y más allá. El concepto de Electra añade una vía de electrificación a corto plazo a la amplia cartera de estudios aeronáuticos, complementando otros enfoques centrados en la propulsión avanzada, los nuevos combustibles y las arquitecturas de aeronaves de próxima generación.

“El concepto de aeronave de Electra ofrece a la industria estadounidense la oportunidad de liderar ahora, combinando décadas de investigación en el diseño de fuselajes sustentadores con una propulsión eléctrica revolucionaria”, afirma el Dr. Vascik. “Sin embargo, la industria no logrará que este concepto madure por sí sola para 2050. Para ello, se requerirá una iniciativa tecnológica acelerada por la NASA —que incluya un avión experimental de doble burbuja, un generador integrado de varios megavatios y un sistema de distribución de energía de kilovoltios— para que estas capacidades alcancen su madurez en 2035 y la industria esté preparada para implementarlas en 2050”.

Prensa Electra.aero