Airbus ha recibido un gran impulso a través de los numerosos pedidos efectuados en el Dubai Air Show. Uno de estos pedidos ha sido el de Air Lease, el cliente de lanzamiento de su versión carguera del A-350, el A-350F, capaz de transportar 109 toneladas.
Durante la conferencia de prensa en la que se anunciaba la venta, Guillame Faury, el CEO de Airbus, comentaba que la entrada en servicio del A-350F, a mediados de esta década, se producirá en un buen momento para explorar el concepto de Operaciones con un solo piloto, aunque aclaró que Airbus no restringe o conecta el desarrollo del uno al otro. El A-350F estaría así en el lugar adecuado en el momento adecuado para poder desarrollar este concepto.
La tendencia, desde el comienzo de los tiempos, ha sido aumentar los automatismos en cabina y reducir la carga de trabajo a sus tripulantes. Así de piloto, copiloto, navegante/radio y mecánico de vuelo se prescindió primero del navegante/radio y más recientemente del mecánico de vuelo. Y parece que la idea es sustituir al copiloto en cabina por tecnología más propia de los drones y pilotos de seguridad, en tierra, que podrían atender a más de una aeronave.
Dentro de los numerosos estudios que hay para encontrar una solución para los aviones del futuro, ésta es la última de Airbus,dentro de sus iniciativas ZEROe: un avión con una estructura de fuselaje convencional, ala alta, y seis góndolas autocontenidas: motor eléctrico, movido por una pila de hidrógeno, más el depósito para este gas, el equipo auxiliar, el sistema de refrigeración, y el paquete electrónico que ayuda a controlar y regular todo.
Recurre por tanto a una de las configuraciones que discutimos cuando analizamos el hidrógeno como combustible, con los depósitos cilíndricos alargados bajo el ala, pero aprovechando esta góndola para colocar el motor, dándole una apariencia más convencional que otros que hemos visto en los que motores y depósitos están en góndolas separadas.
La solución de la pila de hidrógeno no se ha escalado a gran tamaño, y con esta propuesta Airbus pretende distribuir la tecnología de pila de combustible que ya existe y escalarlo mediante la vieja táctica de poner más motores. La instalación en góndolas permite escalar el sistema agregando o eliminando góndolas, y además facilita el mantenimiento o incluso el repostaje.
La configuración adoptada por Airbus es la que hemos venido viendo en otros proyectos en las últimas entradas, como en las propuestas de CleanSky, la de Embraer, o el británico HERA, la llamada Propulsión distribuida.
Antes de continuar con este concepto, vamos a explicar otro. La fuerza con la que se mueve un reactor hacia adelante se llama empuje. El empuje se puede expresar como el gasto másico de aire que pasa por el motor multiplicado por la velocidad del aire. El rendimiento del motor está relacionado con el incremetno de velocidad que se le da al aire. Cuanto mayor es el incremento, menor rendimiento, así para aumentar el empuje de forma eficiente lo único que queda es aumentar el gasto másico que atraviesa el motor. Por eso los motores de los aviones tiene cada vez diámetros más grandes, con carenados enormes, o incluso sin carenados (concepto Open rotor o Propfan).
La propulsión distribuida busca precisamente esto. Muchos motores eléctricos moviendo muchas hélices o muchos ventiladores, para lograr el mismo efecto que en los actuales motores con un motor enorme. ¿por qué no mover ahora con un motor de combustión muchos ventiladores o hélices? Porque las transmisiones mecánicas tienen muchas pérdidas. Pero con el motor eléctrico queda solucionado.
Así pues parece que después de haber vivido una reducción paulatina de la cantidad de motores, hasta tal punto que hemos vivido la muerte de los grandes cuatrimotores, parece que el futuro pasa por la vuelta a los aviones con muchos motores.
Sin embargo, si se ha pasado de cuatro motores a tan solo dos por motivos de economía de mantenimiento, ¿por qué multiplicar ahora el número de motores?
En el caso de los motores de hélices instalados para soplar sobre las alas se nos ocurren varios motivos.
Este tipo de instalación permite soplar la capa límite, energizándola, haciendo que permanezca adherida más tiempo, y de este modo asegurando despegues más cortos y mayores ángulos de ataque. Esto favorece que la pista sea más corta, y un ángulo de subida más pronunciado, que minimiza el impacto sonoro sobre las poblaciones.
Otra de las ventajas que se tiene al utilizar hélices de pequeño diámetro es que los fenómenos de compresibilidad de punta de pala asociados con las altas velocidades de giro y altos cruceros tardan más en aparecer.
En el caso de los ventiladores entubados una de las ventajas es, como con las hélices, un funcionamiento más silencioso, y por su instalación es posible que hagan llegar menos ruido a al cabina, teniendo en cuenta que normalmente aparecen instalados te dal manera que la propia ala podría apantallar el ruido en cabina.
A la pregunta de por qué reducir el número de motores por ahorrar en mantenimiento y ahora volver a aumentarlos, se nos ocurren dos posibles respuestas:
En general la fiabilidad de los motores eléctricos es altísima, y el número de averías escaso, así pues es posible que el coste del mantenimiento pase a un plano secundario frente a las ventajas
O bien, la pista nos la da una de las frases que aparece en la nota de prensa de Airbus, es una forma rápida de escalar estas soluciones a aeronaves de mayor tamaño, demostradores tecnológicos de momento, sin la necesidad de desarrollar grandes motores eléctricos y que a su vez pesen poco para reemplazar a los actuales.
Además al ser motores de pequeño tamaño es más sencillo producirlos, así que tal vez el coste de bajo mantenimiento de motor eléctrico más coste ahorrado por producir motores de tamaño pequeño, que necesitan instalaciones más sencillas y menos utillaje y equipo de soporte, sea suficiente como para terminar resultando más económico que grandes motores.
Anunciaba hace poco Airbus en una rueda de prensa (a la que no, no estábamos invitados, lamentablemente) el ya conocido por todos, pues creo que somos los últimos en escribir sobre él, AFJT o Airbus Future Jet Trainer. Este avión entrenador se ha anunciado poco después de la compra de los Pilatus para el ejército del aire. Entonces, cuando algunas personas me decían que iban a reemplazar al venerable culopollo por el turbohélice suizo yo siempre que decía que solo a medias. Las necesidades de la fuerza aérea española eran claras, un avión como el Pilatus para reemplazar las viejas Pillány las primeras fases en el C101, pero que además era necesario otro para reempazar las últimas fases del C101 y el F-5. Y que no me sorprendería que se anunciara el lanzamiento de uno que cumpliera con las necesidades de esos dos. Y aquí está.
Cuando los ingenieros copiamos, digo imitamos, a las soluciones que ya existen en la naturaleza se le llama biomímesis o biobimética. Y es que haciendo una máxima aquello de si funciona, no lo toques, lo llevamos al si funciona, cópialo. Y si ya existe en la naturaleza y lleva tal vez miles de años funcionando, ¿por qué no adaptarlo a nuestras necesidades?
Y es lo que han hecho en Airbus con el albatros. Pero vamos por pasos…
