La aviación eléctrica y la híbrida vienen apareciendo con cierta frecuencia en estas páginas desde hace unos años. En este caso se trata de un prototipo fabricado por Airbus, Daher y Safran, sobre un avión turbohélice de Daher.

Cuenta con un turbohélice tradicional, más seis motores distribuidos a lo largo de la envergadura del ala y una batería de gran capacidad. La distribución de los motores en el ala recuerda a la que han usado en el Antonov 2, o en la Cub híbrida-eléctrica.

La propulsión distribuida tampoco es nueva en este blog. Permite soplar la capa límite del ala, aumentando la sustentación y haciendo más corta la carrera de despegue, como ya pudimos comprobar en el vídeo del An-2 despegando en poco más de 30m.

La instalación de hélices en el borde marginal nos hace sospechar que también desean ensayar a contrarrestar el torbellino de punta de ala, reduciendo así la resistencia aerodinámica. La nota de prensa del primer vuelo nos deja ver otra utilidad que van a ensayar en esta aeronave, que es el control de la misma mediante el empuje asimétrico de los motores. Esto puede favorecer un menor consumo, pues no sería necesario «pisar pedal» para contrarrestar el par del motor, manteniendo así el estabilizador y el timón de dirección sin deflectar, reduciendo la resistencia aerodinámica del conjunto durante el vuelo. Adicionalmente, si permitiera un control efectivo de la aeronave podría, a su vez, permitir desarrollar superficies de control más pequeñas, reduciendo a su vez aún más la resistencia aerodinámica.

Pero casi lo más importante que se ha aprendido no tiene que ver con el vuelo, sino con la certificación: Con 100 horas de vuelo, 50 vuelos, y todo el papeleo realizado para autorizarlos, no sólo se han obtenido datos de los ensayos en vuelo, que son los más vistosos, sino también puntos y procedimientos críticos para la certificación de este tipo de aeronaves.

Nota de prensa de Airbus, traducida:

EcoPulse, el demostrador de aeronaves con propulsión híbrida-eléctrica distribuida desarrollado conjuntamente por Daher, Safran y Airbus, ha concluido su campaña de pruebas de vuelo, proporcionando información crucial para cumplir con los objetivos de descarbonización del transporte aéreo para 2050. Este proyecto colaborativo, que es emblemático del sector aeroespacial francés, ha ofrecido una experiencia única en el diseño, certificación, producción y operación de aeronaves híbridas-eléctricas.

Pruebas de vuelo pioneras

EcoPulse realizó su primer vuelo de prueba híbrido-eléctrico el 29 de noviembre de 2023, desde el Aeropuerto de Tarbes–Lourdes–Pyrénées. Desde su vuelo inaugural, EcoPulse acumuló 100 horas de vuelo y realizó aproximadamente 50 vuelos de prueba con el sistema de propulsión híbrida distribuida, el último de los cuales tuvo lugar en julio de 2024. Estas pruebas permitieron demostrar niveles de potencia eléctrica a bordo sin precedentes para la propulsión eléctrica distribuida, con un voltaje de red de aproximadamente 800 voltios en corriente continua y una salida de potencia de 350 kilovatios.

Las pruebas de vuelo arrojaron datos significativos, incluyendo una evaluación objetiva de la madurez de las tecnologías de hibridación, una valoración del rendimiento al integrarlas en la aeronave y la identificación de limitaciones operativas.

Por ejemplo, las pruebas demostraron que el sincronizado de las ePropellers (motores eléctricos) puede reducir el ruido interior. Este sincronizado es un beneficio adicional del innovador ordenador de control de vuelo, diseñado principalmente para maniobrar la aeronave, sustituyendo las superficies de control tradicionales, ajustando la distribución de la potencia eléctrica entre las ePropellers.

Desafíos tecnológicos para el futuro

Más ampliamente, EcoPulse identificó los principales desafíos para la descarbonización de la aviación:

• Arquitecturas eléctricas e híbridas-eléctricas;
• Desarrollo de componentes clave: baterías (rendimiento y autonomía operativa) y sistemas de gestión de alta tensión (>400 V);
• Asistencia al piloto con interfaces especializadas;
• Lógica de certificación para la aeronavegabilidad;
• Optimización del peso y del ruido;
• Habilidades asociadas con la gestión de la complejidad.

La campaña de pruebas de vuelo sentó las bases para los documentos de cumplimiento necesarios para cumplir con los requisitos regulatorios para vuelos con propulsión híbrida-eléctrica, estableciendo las bases para certificar la seguridad de configuraciones innovadoras de aeronaves.

Sobre EcoPulse

EcoPulse es un proyecto colaborativo apoyado por CORAC (Consejo Francés de Investigación Aeronáutica Civil) y cofinanciado por la DGAC (Dirección General de Aviación Civil de Francia) a través de France Relance y NextGeneration EU.

Presentado en el Salón Aeronáutico de París de 2019, EcoPulse se basa en una plataforma de aeronave Daher TBM y está equipada con seis ePropellers (proporcionados por Safran) distribuidos a lo largo de sus alas. Su sistema de propulsión integra dos fuentes de energía: un turbogenerador (un generador eléctrico impulsado por una turbina de gas proporcionada por Safran) y un paquete de baterías de alta tensión (proporcionado por Airbus). En el corazón de esta arquitectura se encuentra una Unidad de Distribución y Rectificación de Potencia (PDRU), que protege la red de alta tensión y distribuye la energía eléctrica disponible, junto con los mazos de suministro de alta tensión (ambos proporcionados por Safran). La batería, diseñada por Airbus, tiene una capacidad de 800 voltios en corriente continua y puede entregar hasta 350 kilovatios de potencia.

El demostrador también se beneficia de la experiencia en integración aerodinámica y acústica del fabricante aeronáutico europeo, con el desarrollo del ordenador de control de vuelo de Airbus, que permite maniobrar la aeronave a través de las ePropellers, y el sincronizado para apoyar las futuras recomendaciones acústicas para aeronaves.

Con la conclusión del programa EcoPulse, Daher, Safran y Airbus reafirman su compromiso con la aviación sostenible. Este proyecto pionero establece las bases para los avances tecnológicos y regulatorios necesarios para abordar los desafíos medioambientales del transporte aéreo del futuro.