Ekranoplanos e hidroaviones eléctricos para Hawai y Noruega

Hidrocanoa de EI Fly en un fiordo noruego, visión artística
Ekranoplano con sistema de hydrofoil de Regent, visión artística

En prácticamente todo el mundo se está trabajando por un futuro de la aviación más verde. En el largo radio lo más factible es que triunfen el hidrógeno o los biocombustibles, ahora llamados SAF (Sustainable Aviation Fuel). También se habla mucho de lo eléctrico, pero salvo para casos de vuelos cortosentre islas, vuelos cortos en trayectos imposibles por carretera, o aviación ligera-, es altamente improbable que la aviación eléctrica triunfe, y hemos sido bastante críticos con ello.

Este último caso de los vuelos cortos ha sido por el que han apostado los de Harbour Air, con sus Beaver con motor eléctrico. Y la apuesta de Hawaiian Airlines en Hawai y de Elfly en Noruega.

Seaglider, el ekranoplano hawaiano

Seaglider, un vehículo de efecto suelo, wing in ground vehicle o ekranoplano

La aerolínea hawaiana firmó el día 11 de mayo un acuerdo con Regent, la empresa que está desarrollando el ekranoplano eléctrico. El modelo se llamaría Monarch y debería volar en 2028, con una capacidad de 100 personas.

Regent está trabajando actualmente en un modelo más pequeño, de 12 plazas y unos 300km de alcance, que debería volar en 2023 y entrar en servicio en 2025.

Ekranoplano de Regent, visión artística

Los ekranoplanos son algo así como un cruce entre avión y barco. Vuelan a ras de la superficie, sin salir del efecto suelo, lo que reduce mucho su resistencia aerodinámica y por tanto el consumo, haciendo que sean menos exigentes los requisitos de almacenamiento de energía al necesitar menos para cubrir el mismo espacio. Y, como habíamos adelantado al comienzo, serían una apuesta de Hawaiian Airlines para cubrir pequeñas distancias entre islas, utilizando puertos convencionales en lugar de aeródromos.

Además de volar en efecto suelo, el vehículo de Regent podría navegar como barco y deslizarse como hydrofoil.

Los problemas que presentan los ekranoplanos son los mismos que los relegaron originalmente al mar Caspio: con mala mar no vuelan. Aunque, posiblemente, en una mar que no pueda volar un ekranoplano tampoco pueda aterrizar un hidroavión.

El hidroavión eléctrico para noruega

Hidrocanoa para los noruegos

Noruega tiene muchos fiordos, y muchas conexiones que son cortas de realizar por aire o mar, pero muy largas por carretera. Unas condiciones muy similares a las de Canadá con sus lagos o Hawai con sus islas. Por eso no sorprende que su planteamiento sea similar al de Harbour Air o Hawaiian Airlines, aunque la apuesta noruega sería una hidrocanoa bimotora eléctrica en lugar de reconvertir los venerables Beaver o apostar por algo tan novedoso como un ekranoplano: realizar enlaces de corta duración entre puntos geográficamente cercanos, pero sin comunicación por tierra, y utilizar los puertos convencionales y ya existentes en lugar de crear una red de aeródromos en un país en el que, dada su orografía, es difícil su desarrollo.

Hidrocanoa sobre población noruega, visión artística

La hidrocanoa sería para 9 pasajeros y contaría con dos motores de 825kW, lo que le permitirían volar a una velocidad máxima de 300km/h. Además de su casco hidrodinámico y los flotadores de punta de plano, contaría con un tren de aterrizaje convencional para poder aterrizar en pistas en tierra firme.

Se espera que el primer vuelo sea en tres años, y que en 2030 existan en servicio entre 15 y 20 aparatos, gracias a la inversión de 16 millones de euros que ha realizado la Agencia noruega para la investigación. Por el momento, su casco se está ya ensayando en un canal de experiencias hidrodinámicas.

Nuestros comentarios

Sin números para poder juzgar su viabilidad económica y sin ser grandes apasionados de la movilidad aérea eléctrica, parece que al menos desde el punto de vista técnico sí sería viable, por el tipo de enlaces a realizar. Siempre hemos defendido que la aviación eléctrica no tenía sentido más que en caso de enlaces muy cortos, vuelos entre islas o similares, y tal vez la aviación recreativa. Falta por ver cómo solucionan el problema de la recarga.

Fuentes

Análisis y opinión: Tecnologías disruptivas y futuro

De los distintos papers/hojas de ruta/notas de prensa que leo sobre «inventos» del futuro (transporte/motores/baterías/comunicaciones/etc) siempre me fascina el punto llamado «Aparición de tecnologías disruptivas».

La publicación mostrará muchos renders, infografías, números prometedores y neo-vocabulario: todo será verde, circular, sostenible, inclusivo y lo que os ocurra. Mostrará toda la tecnología actual que lo hace viable.

Habrá un punto por el que pase de puntillas: ese pequeño detalle técnico sin el que el invento no es viable, pero lo fía a que la aparición futura de una tecnología disruptiva lo hará viable.

Lo que me escama es are esos inventos verán la luz en cinco o diez años. Con lo que esa tecnología disruptiva TIENE que estar ya en laboratorio o, al menos, en investigación. No puede ser algo que aparezca en el noveno año y haga todo viables de golpe, porque…

…¡Esos diez años son los típicos que son necesarios para investigar + ensayar en laboratorio + encontrar cómo industrializar y además certificar para uso seguro y público!

Así que si depende de tecnología disruptiva pero ni la menciona, malo, es humo seguro.

¿Y lo que más me escama de todo? Que en prensa rara vez se hace este análisis del producto, se limitan a reproducir la nota de prensa o publirreportaje.

Nueva ala bio-mimética de Airbus completa fase de túnel de viento

Proyecto AlbatrossONE

Gracias al proyecto AlbatrossONE conocimos el interés de Airbus por las alas inspiradas en las de estas aves marítimas: alas de gran alargamiento, para reducir la resistencia, y con el último segmento de la envergadura abisagrado, para permitir adaptarse con facilidad a las turbulencias (para más información, nuestra entrada del 10/20/2020).

Ala eXtra Performance Wing ensayada en túnel de viento de baja velocidad

El diseño ha seguido su lógica evolución y de la fase de demostrador conceptual ha llegado a la fase de ensayos en tunel de viento, que ha superado con éxito. Se ha probado un ala, realizada por fabricación aditiva, ensamblada sobre un fuselaje de una Cessna Citation VII.

El ala con el segmento final articulado, o más flexible que el resto del ala, fue introducido y ensayado en el AlbatrossONE. En su siguiente iteración, volará en una Cessna Citation VII y contará con sensores de rachas, nuevos aerofrenos y un borde de salida multifuncional que permitirá el control activo del ala.

eXtra Performance Wing, nuevo concepto de ala de Airbus, supera la fase de ensayos en túnel de viento, previa a montarse en una Citation VII
Visión artística del ala biomimética eXtra Performance Wing en una Cessna Citation VII

Fuentes: Nota de prensa

Piasecki espera ser quien vuele el primer helicóptero híbrido H2-eléctrico

Imagen artística del PA-890

Piasecki es conocido por ser pionero en sus desarrollos de helicópteros compuestos, aquellos que para aumentar su velocidad de crucero tienen una o más hélices que impulsan hacia adelante el helicóptero. Y ahora quieren ser pioneros en los helicópteros con hidrógeno, en concreto en los helicópteros híbridos hidrógeno-eléctrico, volando el primer helicóptero tripulado alimentado con una pila de hidrógeno.

Durante el último Vertical Flight Society H-2 Aero Symposium & Workshop, John Piasecki, su CEO y presidente, anunció que espera que el primer vuelo de su helicóptero compuesto PA-890 se produzca en 2023, y que su objetivo de certificación es 2024.

El hidrógeno

Según ha dicho Piasecki, hay tres tecnologías que pueden permitir descarbonizar la aviación: el hidrógeno, las baterías y el combustible sostenible (conocido por sus siglas en inglés SAF).

Piasecki explicó que las baterías se habían caído de sus diseños por varios motivos, principalmente su coste y no cumplir con los requerimientos necesarios para las misiones de sus aeronaves, en definitiva, el ya conocido problema de que no pueden almacenar suficiente energía con un peso razonable.

Comparación de alcance objetivo para los diseños de Piasecky, de costes de operación, y de descenso de emisiones, según las distintas fuentes de energía

Además apuestan por la tecnología de la pila de hidrógeno, en lugar de utilizarlo directamente como combustible de un motor de explosión, porque minimiza el número de piezas rotando y vibrando en el helicóptero, y también simplifica la distribución de potencia, eliminando los pesados árboles de transmisión y cajas de engranajes.

Además la pila de hidrógeno permite una mejor respuesta a la hora del repostaje, más rápido que las baterías tradicionales.

En cuanto a otros estudios, adaptar a los operadores a estas aeronaves va a requerir formación en cuanto a manejo de estas células, un cambio en la logística del combustible, desde su distribución a su almacenamiento y su suministro a la aeronave, un cambio en las señalizaciones de peligro en las instalaciones…

Según la presentación de Piasecki, la percepción del público parece que va cambiando. Por fin parece que van olvidando del Hindenburg y comprenden que la propuesta de helicóptero con pila de hidrógeno nada tiene que ver con los Zeppelines, que el hidrógeno no es peligroso, e incluso es más seguro que el petróleo y sus derivados en muchos aspectos.

Las baterías de hidrógeno están siendo desarrolladas por HyPoint. El PA-890 pretende montar las HyPoint SPM20. Cada una de las células puede proporcionar 20kW de pico de potencia. Una batería de células de hidrógeno instaladas en el centro del fuselaje (cerca del centro de gravedad de la aeronave) suministrarían 560kW de potencia.

El hidrógeno se almacena en sendos tanques, que a 700 bares de presión contendrían 19.3kg de hidrógeno cada uno.

La aeronave

El PA-890 es un helicóptero compuesto con rotor de giro , con una hélice impulsora que aumenta su velocidad en vuelo. Los helicópteros, si bien tienen la virtud de poder volar a punto fijo y aterrizar en vertical en lugares confinados, tienen una velocidad de crucero limitada por el propio rotor: la velocidad de avance del helicópteor combinada con la de rotación de las palas hacen que éstas entren en régimen sónico, limitando de ese modo la velocidad máxima que se puede alcanzar. El diseño, ya probado por Piasecki, de helicóptero compuesto trata de solventarlo utilizando distintas soluciones técnicas:

  • La hélice trasera impulsa el helicóptero hacia adelante, aumentando la velocidad de crucero
  • El ala descarga el rotor, haciendo que no toda la sustentación dependa de éste. Además pivota sobre su encastre, situándose en posición vertical, para reducir la resistencia durante despegues, aterrizajes y vuelos a punto fijo.
  • El rotor, al estar descargado de dar toda la sustentación, puede reducir su velocidad de rotación, permitiendo de este modo retrasar el punto en el que la composición de velocidades de avance y rotación se vuelve sónica, y aumentando así la velocidad límite de crucero de un ala rotatoria.

El PA-890 no está destinado al mercado de la movilidad aérea urbana. Se va a certificar bajo FAA parte 27, con lo que se espera que su certificación sea más rápida y convencional que la de cualquier aparato eVTOL. Su mercado objetivo son los tradicionales de los helicópteros medios (vuelos medicalizados, policía, enlace con plataformas petrolíferas, etc), y como secundario la movilidad aérea urbana.

Fuentes

¿Qué es el Hyperloop?¿Es viable? Lo desmontamos para tí

Corte esquemático de una cápsula de Hyperloop

Hoy, como regalito de vacaciones de Semana Santa, volvemos a contar con nosotros a Iván Rivera (@Brucknerite en twitter), ingeniero que se ha especializado profesionalmente en ferrocarilles y electrificación, para hablar acerca de qué es el Hyperloop y su viabilidad. ¿Desmontamos el Hyperloop?

Hay un momento que, durante la grabación, hablamos de esta cápsula que aparece en el libro El joven ingeniero: super trenes, de Plesa-SM.

El podcast se puede enontrar en Amazon Music, Apple Podcast, Google Podcast, Ivoox, Spotify

PD: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast.