Alas arriostradas de gran alargamiento: X-66, el nuevo avión experimental de la NASA

Ya sabéis que en la aviación se han dado las carreras del más rápido, más alto, más lejos. Después vino la de más gente/más carga. Y en los últimos años hemos venido hablando del más verde.

Y en Estados Unidos, Boeing y la NASA están trabajando desde hace tiempo en los aviones de las próximas generaciones, y el que parecía que iba a llevar las de ganar era el avión transónico con alas de gran alargamiento arriostradas, que tanto recuerda a los diseños de Hurel-Dublois.

Y, hoy, por fin, después de haberlo visto probar en túnel de viento y haber protagonizado muchas notas de prensa, y después de que en enero nos aseguraran de que se iba a construir el prototipo, hemos conocido el nombre con el que construirá la NASA este avión experimental: X-66.

Como hemos hablado mucho de este diseño lo resumimos, podéis ampliar la información en los enlaces que hemos dejado párrafos atrás:

La idea es crear un avión que tenga muy baja resistencia aerodinámica. Para ello se apuesta por unas alas de muy alto alargamiento (la relación de la envergadura al cuadrado y la superficie alar, que nos da un índice que mide cómo de larga es el ala respecto a su ancho). Pero para hacer este tipo de ala con una estructura en voladizo, sería necesario un encastre y una estructura alar muy pesados. ¿Solución? recuperar el diseño de Hurel-Dubois, con riostras carenadas que doblan su función como pequeñas alas.

Y, ahora, vamos a por la nota de prensa.

El avión experimental de próxima generación se convierte en el X-Plane más nuevo de la NASA

La NASA y Boeing han anunciado que la aeronave producida a través del proyecto de demostración de vuelo sostenible de la agencia ha sido designada por la Fuerza Aérea de EE. UU. como X-66A.

El nuevo avión experimentla busca ensayar una posible nueva generación de aviones de pasillo único más sostenibles, el caballo de batalla de las aerolíneas de pasajeros de todo el mundo. En colaboración con la NASA, Boeing construirá, probará y volará un avión de demostración a gran escala con alas extra largas y delgadas estabilizadas por puntales, conocido como concepto Transonic Truss-Braced Wing.

“En la NASA, nuestros ojos no solo se centran en las estrellas, sino que también se fijan en el cielo. El Demostrador de Vuelo Sostenible se basa en los esfuerzos líderes mundiales de la NASA en aeronáutica y clima. El X-66A ayudará a dar forma al futuro de la aviación, una nueva era en la que los aviones serán más ecológicos, limpios y silenciosos, y creará nuevas posibilidades tanto para el público aeronáutico como para la industria estadounidense”.

administrador de la NASA, Bill Nelson

El X-66A es el primer avión X enfocado específicamente en ayudar a los Estados Unidos a lograr el objetivo de cero emisiones netas de gases de efecto invernadero de la aviación, que se articuló en el Plan de Acción Climática de la Aviación de los Estados Unidos de la Casa Blanca.

“Para alcanzar nuestro objetivo de cero emisiones netas de la aviación para 2050, necesitamos conceptos de aviones transformadores como los que estamos volando en el X-66A. Con este avión experimental, apuntamos alto para demostrar los tipos de tecnologías de ahorro de energía y reducción de emisiones que necesita la industria de la aviación”.

Bob Pearce, administrador asociado de la Dirección de Misiones de Investigación Aeronáutica de la NASA

La NASA y Boeing buscaron la designación del avión X poco después de que la agencia anunciara el premio del proyecto Demostración de Vuelo Sostenible a principios de este año. La Fuerza Aérea otorga el estado de X-plane a los programas de desarrollo que se proponen crear configuraciones revolucionarias de aeronaves experimentales. La designación es para aviones de investigación. Con pocas excepciones, los aviones X están destinados a probar diseños y tecnologías que pueden adoptarse en otros diseños de aeronaves, no sirven como prototipos para la producción completa.

“Estamos increíblemente orgullosos de esta designación, porque significa que el X-66A será el próximo de una larga lista de aeronaves experimentales utilizadas para validar diseños innovadores que han transformado la aviación. Con los aprendizajes obtenidos del diseño, la construcción y las pruebas de vuelo, tendremos la oportunidad de dar forma al futuro del vuelo y contribuir a la descarbonización de la industria aeroespacial”.

Todd Citron, director de tecnología de Boeing

Para el X-66A, la Fuerza Aérea proporcionó la designación de una aeronave que valida tecnologías para una configuración TTBW que, cuando se combina con otros avances en sistemas de propulsión, materiales y arquitectura de sistemas, podría resultar en hasta un 30 % menos consumo de combustible y emisiones reducidas en comparación con el mejor avión de su clase actual.

Debido a su uso intensivo, los aviones de pasillo único representan hoy en día casi la mitad de las emisiones de la aviación en todo el mundo. La creación de diseños y tecnologías para una versión más sostenible de este tipo de avión tiene el potencial de tener un profundo impacto en las emisiones.

La historia de la NASA con la designación del avión X se remonta a la década de 1940, cuando su agencia predecesora, el Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica (NACA), creó conjuntamente un programa de aviones experimentales con la Fuerza Aérea y la Marina de los EE. UU. El X-66A es el último de una larga línea de aviones X de la NASA. Además, el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California, ha brindado experiencia técnica y apoyo para varios aviones X adicionales.

Para el Demostrador de Vuelo Sostenible, la NASA tiene un Acuerdo de Ley Espacial Financiada con Boeing a través del cual la agencia invertirá $ 425 millones durante siete años, mientras que la compañía y sus socios contribuirán con el resto de los fondos, estimados en alrededor de $ 725 millones. La NASA también contribuirá con experiencia técnica e instalaciones.

El proyecto Demostrador de Vuelo Sostenible es una actividad del Programa de Sistemas de Aviación Integrados de la NASA y un elemento clave de la Asociación Nacional de Vuelo Sostenible de la agencia, que se centra en el desarrollo de nuevas tecnologías de aviación sostenibles.

Obtenga más información sobre el Demostrador de Vuelo Sostenible aquí.

Bombardier finaliza la primera fase de ensayos de su Blended Wing Body «EcoJet», y anuncia un segundo prototipo

Desde hace un tiempo venimos siguiendo este desarrollo de Bombardier, llamado EcoJet, un Blended Wing Body, o BWB.

Bombardier comenzó sus investigaciones en 2018. Y ha terminado la campaña de ensayos con su primer prototipo a escala pequeña, y anuncia ya una segunda campaña de ensayos con una aeronave dos veces más grande.

No es el primer constructor que se apunta a este concepto, aunque sí es el primero que lo propone como reactor de negocios en lugar de como avión de pasajeros.

Con el EcoJet, Bombardier pretende probar distintas soluciones que reduzcan el consumo, con la participación de las universidades y actores industriales canadienses.

Esta configuración reduce mucho la resistencia, y por tanto el consumo. Y Bombardier pretende ensayar la propulsión híbrida con él. Rechazan la idea de la aviación eléctirca pura por el consabido problema de densidad energética de las baterías.

La posición de los motores, si bien tradicional en los reactores de negocios, tiene varias ventajas, como poder intercambiar con relativa facilidad el tipo de motor sin gran impacto en la estructura, o poder jugar con el concepto de ingestión de la capa límite para reducir más la resistencia.

Esperan, con el estudio de este demostrador, definir el avión de negocios del futuro.

La transición a unos aviones de bajas emisiones de CO₂ esperan lograrla basándose en cuatro puntos.

  • Tecnología: nuevas configuraciones de la aeronave, la introducción del hidrógeno y del combustible sostenible para aviación (SAF), la propulsión híbrida o el reciclaje.
  • Operaciones e infraestructura: no todas las mejoras pueden realizarse en las aeronaves. Se pueden realizar muchas mejoras en la forma de operar las aeronaves así como en las infraestructuras donde operan o con las que se le dan apoyo. Las innovaciones en los aeropuertos, en las rutas, en el mantenimiento y el servicio de las aeronaves se ensayaran en las nuevas instalaciones de Bombardier de Toronto Pearson International Airport, Mississauga.
  • SAF: Bombardier está trabajando en la implementación de este tipo de combustibles.
  • Medidas basadas en el Mercado de emisiones.

¿Volaremos en motoveleros remolcados por aviones eléctricos para ahorrar combustible?

Hemos visto muchas propuestas extrañas para reducir el consumo de combustible en la aviación, pero esta es de las más curiosas. Básicamente se trata de volar en un motovelero con un planeo asistido por el motor y estaciones con aviones remolcadores, no tripulados, que dan algo más de energía al avión para aumentar su alcance, sin necesidad de virar térmicas con todos los pasajeros a bordo.

Un moto-velero (TMG o Touring Motor Glider, en inglés) es un planeador que puede despegar por sus propios medios, normalmente con un motor con muy poca potencia, gracias a su gran envergadura. Una vez en el aire puede volar en crucero como un avión con motor, o apagar su motor, abanderar la hélice (o incluso guardar la hélice dentro del fuselaje), y volar planeando, o cogiendo térmicas virando en ellas, o a ladera… o utilizar una técnica conocida como planeo asistido con el motor o PAS (Powered Assisted Soaring). Lo que hace el piloto en este planeo es utilizar la potencia mínima necesaria para lograr un planeo con tasa de descenso casi cero, muy suave. De este modo se pueden realizar grandes distancias con una potencia, y por tanto consumo, mínimos. [Nota: si alguno tiene interñes en conocer más sobre este tipo de vuelo, le recomendamos comenzar por este artículo, y luego ya realizar búsquedas en internet o preguntar en el aeroclub más cercano].

Pues este es, precisamente, el tipo de vuelo que propone Magpie Aviation. Un avión regional, tamaño ATR-72 que pueda despegar por sus propios medios, y que una vez en crucero utilice el PAS para realizar el vuelo de crucero. Eso sí, llegado el momento de tener que dar más potencia para no perder más altura y poder incrementar así el alcance, proponen la participación de una segunda aeronave, un remolcador eléctrico no tripulado.

De este modo, y a lo largo de las principales rutas comerciales regionales, se utilizarían los pequeños aeródromos locales para alojar estos remolcadores, que de forma autónoma subirían hasta el avión de aerolínea, se engancharían a él y lo remolcarían.

Según Magpie, los costes operacionales serían un poco mayores que los de un ATR-72, pero inferiores a utilizar SAF o hidrógeno.

De momento, ya se ha realizado un ensayo de vuelo remolcado autónomo con éxito, el pasado mes de marzo de 2023.

La tecnología de conexión automatica simplifica la vida del piloto. Conectarse al Active Hook estabilizado es mucho más fácil que el reabastecimiento aéreo de «sonda y cesta» que se usa en el ejército y que requiere una cantidad considerable de pericia por parte del piloto

Jim Payne, piloto de pruebas de Magpie Aviation

Para demostrar la validez de las rutas que se pueden hacer con este tipo de vuelo, Magpie ha hecho públicos varios mapas en los que se puede ver el radio de acción de las aeronaves en vuelos regionales con uno y dos remolques.

Sería interesante conocer el impacto en la gestión del espacio aéreo, cuánta altitud perderían durante el planeo con motor. Porque si se pensara en mantener la altitud durante el PAS no sería necesario el remolcador eléctrico. Pero durante el vuelo normal, lo habitual es que se asigne una altitud de vuelo y se mantenga, para permitir la separación con otras aeronaves comerciales… Así como interesante sería saber cómo calculan los tiempos de combustible de reserva obligatorios o el desvío a aeropuertos alternativos. También sería interesante analizar más en detalle la célula del «avión principal», puesto que si sólo debe llevar combustible para el despegue y para volar al alternativo, mientras que el resto de la misión la hace planeando con el motor al mínimo, sería lógico pensar que el tamaño de los depósitos y cantidad de combustible transportada sea mucho menor que el de un avión comparable, y por tanto también su peso al despegue. Otra de las derivadas interesantes de estudiar sería la del tamaño de las pistas necesarias para utilizar este tipo de aviones, puesto que si el concepto se basa realmente en un motovelero de transporte, las pistas desde las que podría operar serían mucho más cortas que un avión equivalente. Posiblemente incluso la huella sonora en el entorno aeroportuario descendiera. Sea como fuere, es la primera vez desde ¿la Segunda Guerra Mundial? que vemos plantear un planeador como transporte y no como aeronave recreativa.

Fuente: Magpie Aviation

Regent presenta una maqueta a escala real de su ekranoplano

Llevamos un tiempo siguiendo a Regent, una empresa que ha presentado un vehículo de efecto suelo que ellos llaman Sea Glider y nosotros llamamos por el más popular nombre de ekranoplano, aunque en la literatura en lengua inglesa suele encontrarse como WIG o Wing-ing-ground vehicle.

Un vehículo de efecto suelo suele considerarse una especie de híbrido entre aeronave y barco. No está diseñado para volar, pero tampoco para ir con el casco por dentro del agua. Está pensado para ir muy cerca de la superficie del agua, o de la tierra, de tal modo que el ala siempre se encuentra en «efecto suelo» (un incremento de la sustentación debido a la escasa distancia entre el ala y el suelo), lo que permite que el vehículo «flote», volando a ras de suelo con un consumo menor que si volara lejos de éste, o con más carga a igual consumo.

Efecto suelo

Y este efecto de poder volar con la misma carga y menos potencia es el que quiere aprovechar Regent para hacer que un vehículo puramente eléctrico sea viable, comunicando islas.

Además de los motores eléctricos, apuestan por cambiar los flotadores tradicionales de un hidroavión por unos esquíes tipo hidrofoil (también conocido como hidroala o alíscafo).

Y, ahora, ha presentado por fin un modelo a escala completa de su modelo civil, el Regent Viceroy, después de haber ensayado con modelos a escala.

REGENT presenta una maqueta a gran escala del revolucionario Seaglider, planes para las instalaciones de fabricación

REGENT, la empresa pionera en vehículos de efecto suelo eléctricos para el transporte marítimo sostenible, ha presentado la maqueta a escala real de su diseño de transporte civil, cuya prueba de vuelo está programada para 2024. También ha anunciado sus planes para expandir su sede en Rhode Island.

Luego de los exitosos vuelos del prototipo de escala ¼ de la compañía el año pasado, la maqueta representa el próximo paso clave en la hoja de ruta para la construcción de REGENT que permitirá a los clientes comenzar a interactuar con el diseño del vehículo a escala real y pensar en la experiencia del pasajero. También permite probar distintos rutados de sistemas y formas de instalar equipos, o probar distintas soluciones para determinar la mejor forma de ensamblado.

La compañía también anunció que ha elegido EP Systems y MAGicALL como proveedores clave para las baterías y los motores.

En los últimos meses, REGENT ha anunciado la incorporación de los visionarios David Neeleman, cofundador de Breeze Airways, JetBlue y Azul Airlines, y Dennis Muilenburg, exdirector ejecutivo de The Boeing Company, a su junta de asesores

Ha anunciado inversiones estratégicas de Japan Airlines, Lockheed Martin y Yamato Holdings de Japón, y continuó aumentando su cartera de pedidos a más de 500 planeadores de una serie de compañías, incluidas Brittany Ferries, FRS (Alemania), Mesa Airlines, Ocean Flyer (Nueva Zelanda) y Mokulele Airlines, lo que ha permitido una era de hipercrecimiento para la compañía, que ya ha obtenido más de $ 50 millones en fondos desde su lanzamiento hace solo dos años.

Lockheed Martin y Regent creen en un desarrollo militar

Uno de los inversores más importantes que ha anunciado Regent es Lockheed Martin, que ha invertido en los vehículos de efecto suelo a través de Lockheed Martin Ventures.

Esta inversión iría orientada a desarrollar una versión militar del Regent Viceroy, pues los seagliders satisfacen una necesidad reconocida dentro del Departamento de Defensa de los EE. UU. de movilidad de alta velocidad y que no dependa de pistas de aterrizaje, bajo costo y baja firma en los litorales. De hecho esa descripción se corresponde con las necesidades descritas por DARPA en la definición de su Liberty Lifter.

Clientes y fecha de lanzamiento

REGENT ha vendido más de 400 seagliders hasta la fecha, a clientes globales de aviación y ferry, incluidos Mokulele Airlines, Southern Airways Express, FRS (Alemania) y Ocean Flyer (Nueva Zelanda). Con más de $ 7.9 mil millones en pedidos comerciales en todo el mundo.

Southern Airways/Mokulele Airlines será el cliente de lanzamiento de los REGENT Viceroy.

REGENT espera que sus primeros planeadores comerciales Viceroy entren en servicio a mediados de la década. (nota nuestra: eso son ¡en 2 o 3 años!)

Fuentes: Notas de prensa de REGENT

Movilidad Aérea Urbana: La NASA ensaya tecnología de gestión tráfico aéreo basada en IA

La inteligencia artificial llega a las torres de control para ejercer de controlador aéreo en las ciudades. En proyecto de la NASA facilitar el control aéreo en un espacio aéreo urbano que, de triunfar la movilidad aérea urbana, podría congestionarse y saturar el cielo, y a los controladores.

Las ciudades son lugares complicados para volar. Los edificios altos, vientos propios encauzados por las calles, térmicas del asfalto, turbulencias y rotores a sotavento de los edificios… y otros factores presentan desafíos para los vehículos aéreos actuales, como los helicópteros de la policía o de emergencias, y futuras aeronaves de movilidad aérea urbana. Y ahí es donde el proyecto Data & Reasoning Fabric (DRF) de la NASA puede ayudar a gestionar el espacio aéreo urbano y permitir la integración de una gran cantidad de aeronaves en él sin saturarlo. La intención de la NASA con el proyecto DRF es desarrollar una tecnología que ayude a formar un tejido (fabric) de inteligencia conectado y entrelazado que envíe información específica y adaptada a cada aeronave, dondequiera que se encuentre.

Esto es, DRF es un sistema basado en una inteligencia artificial capaz de procesar y distribuir datos en tiempo real a cada una de las aeronaves que esté volando en la ciudad, gestionando el espacio aéreo para permitir la implementación de las soluciones de movilidad aérea urbana, manteniendo los altos estándares de seguridad de la aviación, permitiendo el vuelo seguro dentro de la ciudad.

En resumen, un sistema automatizado y autónomo de control aéreo, entenderemosv que supervisado por controladores aéreos.

En febrero y marzo, el equipo realizará la primera prueba de su tecnología en un área urbana simulada, modelada en el área metropolitana de Phoenix.

Los ensayos

A principios de febrero, la NASA y otras empresas, universidades y oros socios comenzaron las pruebas de campo del prototipo actual

Esta actividad puede ayudar a los proveedores de datos y servicios de apoyo a la toma de decisiones a comprender mejor las necesidades de los futuros usuarios del espacio aéreo y los beneficios de DRF. Los usuarios pueden comparar múltiples servicios para seleccionar el que mejor se adapte a sus necesidades: datos meteorológicos de esta fuente, actualizaciones de tráfico aéreo de otra. Con un mayor desarrollo, esperamos que este modelo impulse potencialmente la innovación en la industria, lo que podría conducir a mejoras en la calidad de los servicios del espacio aéreo.

Kenneth Freeman, investigador principal de DRF en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California.
https://youtu.be/T5uQqJhP-YI

La prueba de Phoenix analiza escenarios específicos donde DRF podría ser útil, estudiándolos en el contexto de un vuelo simulado de drones para entregar equipos y suministros médicos desde el centro de Phoenix a las áreas más alejadas de la gran región.

Los escenarios futuros podrían involucrar la administración de insulina para personas en lugares con acceso limitado a los servicios de atención médica o cambiar la ruta de un taxi aéreo en caso de eventos meteorológicos adversos.

Los participantes de la prueba están trabajando dentro del ecosistema digital habilitado por DRF, evaluando su capacidad para seleccionar datos y servicios de razonamiento que respalden un vuelo seguro y autónomo.

El potencial de DRF para acelerar la respuesta de emergencia aerotransportada se ilustró en una prueba anterior con el ala californiana de Civil Air Patrol. Usando vuelos simulados de drones, la tecnología DRF ayudó a localizar más rápido de lo habitual incendios forestales inducidos por rayos.

Respuestas ágiles a anomalías

Los ensayos actuales estudian cómo de rápido puede admitir el cambio de ruta de una aeronave debido a varias anomalías diferentes: interrupciones de comunicación, por ejemplo, entre la aeronave y los sensores que envían los datos meteorológicos a la aeronave, ayudas para la navegación o control de tierra, un dron no identificado o inesperado en la ruta de vuelo, y cambios repentinos en las condiciones climáticas locales. ¿Tendrán en cuenta también las bandadas de pájaros?

En tales escenarios, la tecnología DRF está diseñada para alertar a una aeronave que se acerca a una de estas anomalías y conectarla a servicios que pueden proporcionar más información y orientación para responder con agilidad.

Para lograr sus objetivos, DRF utiliza computación perimetral, un sistema en el que los datos se manejan, procesan y almacenan localmente, en lugar de enviarse a una nube o un centro de datos, para reducir la latencia. Esto reduce los retrasos asociados con la transmisión de grandes conjuntos de datos y permite una toma de decisiones más rápida en situaciones donde el tiempo de procesado y distribución es crítico.

Y ya sabéis, si os ha gustado la entrada, ¡seguidnos!

Fuente: NASA