Nueve años después… este proyecto de Piasecki vuelve a visitarnos. ARES es una aeronave de despegue y aterrizaje vertical no tripulada que permite transportar cargas externas entre su tren de aterrizaje. Nació allá por 2009 en forma de Transformer TX, o el proyecto de DARPA para crear un humvee volador.
Después de desechar la idea del coche todoterreno volador, el proyecto de Piasecki evolucionó hacia lo que hubiera podido ser el sustituto del K-MAX, el helicóptero de rotores de giro entrelazado de Kaman convertido en drone para entregar carga en zonas disputadas sin arriesgar la vida de los pilotos.
El concepto es similar al que presentara en su día Airbus+Ital Design+Audi. Un módulo terrestre intercambiable, y un módulo aéreo con rotores basculantes y capacidad VTOL. El módulo terrestre bien puede ser un contenedor de carga, uno de pasaje, o un vehículo terrestre, como aún muestran algunos vídeos de Piasecki. Bien podría considerarse dentro de nuestra serie de aeronaves con cabinas desmontable.
Y Piasecki acaba de anunciar un contrato conjunto con AFWERX y AFRL, por valor de 37 millones de dólares, para desarrollar su ARES (Aerial Reconfigurable Embedded System), aeronave de hélices entubadas en góndolas basculantes y un sistema de celdas de hidrógeno que debería propulsar los desarrollos de la compañía, incluido su helicóptero PA-890, del que también hablamos en este blog.
Piasecki está colaborando con Zeroavia, líder en aviación de hidrógeno-eléctrico, para desarrollar e implementar su revolucionaria tecnología de celdas de combustible de hidrógeno de membrana de intercambio de protones de alta temperatura (HTPEM) para el PA-890 y otras aplicaciones VTOL. Se espera que la aeronave eVTOL PA-890 sea el primer helicóptero compuesto de rotor ralentizado propulsado por hidrógeno de emisión cero.
Airbus, asociada con Perlan Project -a los que conocimos hace unos años cuando nos mandaban sus notas de prensa-, y a través de su filial Airbus UpNext, ha realizado en Nevada su primer vuelo de un avión con motor de hidrógeno (casi 15 años después del primer vuelo con hidrógeno de Boeing en Cuatro Vientos).
El fin del avión es investigar el efecto de las estelas de condensación producidas por los motores alimentados por hidrógeno. ¿Por qué? La aviación contribuye de dos formas al calentamiento global. Una es la emisión directa de gases, y la otra es la formación de nubes con sus estelas de condensación, que también contribuyen con el calentamiento global.
Para combatir lo primero, Airbus está apostando fuertemente por el hidrógeno. Pero lo segundo, hay que estudiarlo aún. ¿Cómo afectan las estelas de condensación de los motores de hidrógeno?. La combustión del hidrógeno da como resultado tan solo agua, por lo que es una combustión mucho más limpia y menos contaminante. Pero emite mucha más agua a la atmósfera, en forma de vapor. Y se desconoce el comportamiento de esas estelas de condensación. De ahí estos ensayos que acaba de iniciar Airbus, con un par de veleros modificados con pequeños turborreactores, uno alimentado con keroseno y el otro con hidrógeno. La idea es remolcar a los veleros hasta cierta altitud, donde se producirá el encendido de los motores, y estudiar las estelas de ambos motores, comparándolas.
En cuanto al hidrógeno, ya sabéis que defendemos que, frente a la aviación elétrica, es el verdadero futuro de la aviación. Ya se ha demostrado que es seguro, y además es técnicamente viable.
El planeador Blue Condor, modificado por Airbus UpNext, diseñado para estudiar la estela de condensación (condensation-trail o contrail) que dejarán los motores alimentados hidrógeno, realizó su primer vuelo propulsado por hidrógeno sobre Nevada, Estados Unidos, el 8 de noviembre de 2023. El vuelo, a su vez, ha sido el primero que ha realizado Airbus utilizando exclusivamente hidrógeno como combustible, y ha dado inicio a una campaña de ensayos que culminará en una misión de medición de estelas de condensación a principios de 2024.
El hidrógeno ofrece a la aviación un camino hacia operaciones sin emisiones de carbono, sin embargo, su combustión produce estelas de condensación, al igual que el combustible convencional de los aviones. Sin embargo, las estelas de hidrógeno son diferentes. No contienen hollín ni óxidos de azufre, pero sí contienen óxidos de nitrógeno y una gran cantidad de vapor de agua: hasta 2.5 veces más que las estelas de keroseno. Ambos se consideran emisiones que impactan en el clima, y como tal, la industria de la aviación tiene la responsabilidad de abordarlos.
Por lo tanto, como parte del proyecto ZEROe, Airbus se compromete a estudiar la composición de estos contrails de hidrógeno, poco conocidos, y comprender su formación e impacto.
Utilizando un planeador Arcus-J modificado, el proyecto Blue Condor de Airbus UpNext llevará un pequeño motor a reacción alimentado por hidrógeno a una altitud de hasta 30,000 pies y comparará sus emisiones con las de un motor de keroseno de tamaño similar instalado una segunda aeronave. Ambos planeadores son operados por el Proyecto Perlan. El motor de hidrógeno fue ensamblado por la empresa alemana Aero Design Works.
Blue Condor realiza su primer vuelo completo propulsado por hidrógeno y da inicio a la campaña de seguimiento de contrails
Blue Condor ha entrado ahora en su fase de ensayos en vuelo. El vuelo del 8 de noviembre duró aproximadamente 30 minutos y su objetivo era aumentar la potencia del motor de hidrógeno a 7,000 pies, mientras se estabilizaba la aeronave a diferentes velocidades. Desde entonces, se han realizado otros dos vuelos, realizando pruebas que incluyen un arranque del motor a 10,000 pies.
El equipo de Blue Condor planea llevar a cabo una primera operación de estudio de contrails durante la ventana de clima frío de Nevada a principios del próximo año. Luego, el Arcus-J será remolcado a la altitud de prueba por una aeronave Grob Egrett instrumentada por el laboratorio aeroespacial alemán DLR. Esta aeronave de «persecución» seguirá detrás, utilizando sensores para recopilar y analizar datos de contrails y de la atmósfera. El vuelo promete ser un gran paso para comprender aún más el impacto climático del hidrógeno y, en última instancia, para alcanzar el objetivo de Airbus de poner en servicio el proyecto ZEROe en 2035.
Desde que habláramos por primera vez de un helióptero autónomo allá por 2009 hasta hace casi exáctamente un año hablábamos de los vuelos autónomos de Sikorsky con su Black Hawk, hemos hablado en numerosas ocasiones de esta tecnología, incluso capaz de aterrizar en plataformas móviles, que promete revolucionar las tareas de las 3D: dull, dangerous and dirty. Esto es, misiones largas y aburridas (vigilancia, peinar zonas en misiones de búsqueda), peligrosas (un espacio aéreo especialmente disputado y sobre el que no se tiene superioridad aérea o hay exceso de misiles anti aéreos sin neutralizar o antiincendios) y sucias (guerra NBQ – Nuclear Bacteriológica Química).
Trece años después la tecnología sigue avanzando, y sigue siendo una promesa de futuro. Aunque parece que cada vez más realista. Hoy toca Robinson 22 de Rotor, que busca desarrollar una aeronave VTOL (de despegue y aterrizaje vertical) con una carga de pago de 550kg para labores anti-incendios, agrícolas, entrega de material en zonas peligrosas, ayuda humanitaria o aerotaxi como solución de movilidad aérea avanzada. Además, pretende que en 2024 esté certificada y pueda entrar en servicio realizando labores comerciales SIN personas a bordo (es decir, todas las que hemos descrito, menos las de aerotaxi). La certificación para vuelos con pasajeros se espera para más tarde.
Como comentarios personales, la utilidad como antiincendios parece limitada, por la carga útil, mientras que en el mercado de la movilidad aérea avanzada (o movilidad aérea urbana )podría tener sentido, e incluso ser relativamente económica, en comparación con los desarrollos de otros competidores, al partir de una aeronave ya certificada, y que «sólo» necesita un suplemento de certificado de tipo para su sistema autónomo no tripulado. Por cierto, también nos deja una pista del coste que tendrían estas aeronaves llamadas a solventar los problemas de congestión de tráfico en las ciudades… al menos a los bolsillos con mayor poder adquisitivo. Eso sí, con una tecnología probada, viable, y con una autonomía hasta ahora inalcanzable por las soluciones eléctricas.
Rotor Technologies, Inc., desarrollador de aeronaves autónomas de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), ha completado la primera campaña de pruebas de vuelo sin tripulación de un helicóptero civil a escala real.
La campaña se realizó con dos helicópteros autónomos Rotor R220Y. El R220Y es una plataforma experimental basada en el popular helicóptero Robinson R22 de dos plazas, con todas las funciones del helicóptero automatizadas por la tecnología de Rotor.
Dos R220Y han registrado más de 20 horas de vuelo y más de 80 horas de funcionamiento del motor durante la campaña de ensayos. Estos vuelos demostraron con éxito los sistemas de control de vuelo de Rotor, los modos autónomos de vuelo a punto fijo y velocidad, y los sistemas ver-y-evitar basados en visión artificial. La campaña también desarrolló la capacidad de vuelo a larga distancia de la aeronave a través de pruebas en vuelo de equipos de radio de largo alcance y enlaces de comunicación móvil LTE, aunque todos los vuelos se realizaron dentro de un radio limitado y en línea de visión directa de una estación de control terrestre.
Este es un hito importante hacia el vuelo completamente autónomo y una prueba de nuestra capacidad para desarrollar una autonomía que sea segura y confiable para operaciones de utilidad y pasajeros. Nuestro sistema de piloto de IA ya es de nivel experto en tareas como el control de vuelo de precisión y la navegación en condiciones de baja visibilidad, y estamos aumentando sus capacidades cada día.
Dr. Héctor Xu, fundador y CEO de Rotor
Cuando el sistema autónomo se desactiva, el helicóptero no requiere de un piloto a bordo, y puede ser controlado remotamente.
Estamos emocionados de ver los helicópteros Robinson utilizados por Rotor como plataforma para la innovación. Creemos que nuestra experiencia en vuelo y capacidad de fabricación posicionará a Robinson como un jugador clave en la próxima generación de aviación VTOL.
David Smith, Vicepresidente de Operaciones de Robinson
El siguiente paso
Rotor está comercializando su tecnología de autonomía con el desarrollo del R550X, un helicóptero utilitario no tripulado basado en el Robinson R44 Raven II. El R550X contará con una capacidad de carga útil de 1.212 libras (550 kg) y más de tres horas de autonomía. El R550X está diseñado para realizar operaciones peligrosas como lucha contra incendios, fumigación de cultivos, construcción, ayuda humanitaria y entrega remota de carga sin poner en riesgo la vida de los pilotos.
Estamos llevando al mercado comercial el VTOL no tripulado de mayor capacidad de carga disponible en el mundo. Estamos tomando toda la tecnología que hemos desarrollado en el R220Y y la estamos colocando en una plataforma similar, e incluso más capaz. Estamos trabajando con un grupo de socios cercanos para poner el R550X en operación con fines de lucro en 2024. Ninguna otra compañía se acerca a realizar operaciones comerciales con un helicóptero autónomo de este tamaño.
Ben Frank, Director Comercial de Rotor
Además del R550X, Rotor está avanzando hacia la certificación de la tecnología para vuelos de pasajeros. Los helicópteros autónomos de pasajeros tienen el potencial de popularizar el transporte regional rápido y conveniente, que actualmente solo está disponible para VIP. Con la mayor seguridad y eficiencia que ofrece la autonomía, el trayecto de 200 millas entre Nueva York y Boston podría completarse en aproximadamente 90 minutos sin necesidad de transitar por zonas congestionadas.
Airbus comenzó a ensayar un concepto de ala biomimética con el Albatross One, en un avión a escala, y la siguiente fase lógica era ensayar soluciones en un avión real, primero con ensayos en túnel de viento, y ahora en una Cessna Citation VII modificada.
Según la nota de prensa en la que Airbus presentaba este proyecto… Similar a cómo un águila planea, adaptando la forma, envergadura y superficie de sus alas y plumas, este demostrador permite aumentar la eficiencia del vuelo. Se investigarán, integrando en el ala, varios elementos tecnológicos para permitir el control activo del ala, incluyendo: sensores de ráfagas, spoilers o placas que se desvían rápidamente perpendicular al flujo de aire, bordes de fuga multifuncionales que cambian dinámicamente la superficie del ala en vuelo y una bisagra semi-aeroelástica.
El avión ha despegado y aterrizado hoy en el aeropuerto de Tolouse, y ha realizado un vuelo de una hora y media. Puede verse en Flight Radar.
El demostrador lo está desarrollando Airbus UpNext, una subsidiaria completamente propiedad de Airbus creada para acelerar el desarrollo de tecnologías futuras mediante la construcción rápida y a gran escala de demostradores, con el fin de evaluar, madurar y validar posibles nuevos productos y servicios que engloben avances tecnológicos radicales.
En estos últimos años se ha popularizado el flygskam, tanto que ha llegado a la política y a la propuesta de prohibición de vuelos. Me han preguntado en muchas ocasiones mi opinión acerca de este tema. Y hoy, por fin, he decidido expresarlo en una entrada de opinión que se puede resumir en un: es una medida más efectista que eficaz. Lo desarrollo…
Los aviones contaminan. Sí. Y estar en casa leyendo en el móvil esta noticia, y tuitear en contra de la guerra. Seamos claros y sinceros con nosotros mismos. El único modo de no contaminar es extinguirnos, de cualquier otro modo estaremos modificando el planeta y contaminándolo. ¿Eso significa que tengamos que dejar de luchar por contaminar menos cada vez? Ni mucho menos. Eso significa que tenemos que ser conscientes de que todo lo que hacemos contamina, y que cada uno tenemos que contribuir dentro de lo posible a racionalizar el consumo de materias primas y de energía. Eso empieza por no cambiar el móvil cada seis meses porque hay uno más barato, sigue por consumir alimentos que no vengan de la otra punta del planeta, o evitar la fast fashion de usar y tirar.
Incluso el tren o los coches terrestres eléctricos, que se venden como la panacea de las emisiones contaminan. El tren emite más o menos en función del origen de la energía que se utilice para moverlo. Además de toda la maquinaria diésel asociada al mantenimiento de las vías. Pero no sólo eso, el tren tiene otro gran impacto: corta el territorio en dos. Divide comunidades y hábitats. ¿Que podría no ser así si se recurre a los soterramientos? Cierto, pero la verdad es que los soterramientos durante todo el trayecto son casi imposibles por su coste, así que reducimos el consumo y las emisiones a costa de dividir en muchas parcelas el territorio y dificultar la migración de animales terrestres o causar grandes diferencias entre barrios en las ciudades o pueblos. Además, el tren está limitado por su propia naturaleza a conexiones entre puntos bien definidos, siendo muy inflexible en la creación de nuevas rutas, puesto que hay que hacer el tendido desde cero. Esto hace que el tren sólo tenga sentido y sea sostenible económicamente en algunas rutas muy concretas. ¿Hay que prohibir el tren?
Los vehículos eléctricos no producen emisiones puntualmente, en la zona donde están circulando. Pero hay que tener en cuenta otro tipo de emisiones, como son las de producción del vehículo, extracción de tierras raras, etc. Hay papers que estudian la contaminación de ciclo completo (extracción de materias primas-fabricación del producto-vida en activo del producto-reciclaje) que muestran que un vehículo con motor de explosión de gasolina de tamaño pequeño, estilo a los viejos Aygo/C1/107, contaminan a lo largo del ciclo completo de su vida menos que los vehículos eléctricos más habituales. Además tienen otro efecto indeseable, el «no en mi patio trasero». No contaminan en donde circulan, pero sí lo hacen donde se produce la energía. Y mucho más donde se extraen las materias primas. Pero los vemos como verdes, porque donde nosotros los vemos no contaminan. ¿Estaríamos dispuestos a tener minas de materias raras en nuestro pueblo? Ya hay noticias que demuestran que no, no en mi patio trasero. ¿Hay que prohibir el vehículo eléctrico?
¿Cuánto contaminan los aviones? Pues ahora mismo, según los últimos estudios, la aviación es responsable del ~2% de las emisiones que favorecen el cambio climático. El transporte en barco entorno a otro 2%, los ferrocarriles menos de un 1%. Eso nos deja un 9% para el transporte por carretera. Más preocupante es el 25% de calefacción y generación de energía eléctrica. Las emisiones de la aviación han estado en progresivo descenso desde que se comenzó a utilizar para volar. Y mucho más desde que se popularizó con las low cost como medio masivo de transporte. Nos han vendido que los aviones son cada vez más verdes y que cada vez contaminan menos, porque consumen menos. Es cierto, aunque lo que haya detrás de esa ecuación es que a menor consumo menos gastos económicos o más pasajeros dentro de un avión, y por tanto mayor beneficio. Aún así, la aviación ha estado preocupada por bajar el consumo y las emisiones desde hace décadas, cambiando los materiales, mejorando los motores, y hoy día hay varios caminos abiertos para reducir aún más el consumo y las emisiones. La aviación eléctrica parece descartada, salvo tal vez para vuelo deportivo. Pero en aviación comercial están muy presentes conceptos como el rotor abierto, el hidrógeno, o los SAF, todo ello propuestas que buscan descarbonizar la aviación. Además, como segunda derivada, el uso de estas tecnologías va a hacer subir el precio de los billetes de los aviones, lo que reducirá su uso de forma natural. ¿Qué ventajas aportan los aviones? Flexibilidad en las rutas, puede cambiar de un destino a otro sin necesidad de cambiar toda la infraestructura. No tiene impacto en el ecosistema más allá de en los alrededores del aeropuerto, no a lo largo de la ruta completa.
¿Por qué hablar de reducir vuelos? Hay que vender que se está luchando por reducir la contaminación. Y, claro está, es mucho más fácil vender reducciones que parece que le afectan «a otros» antes que reducciones que nos afectan a nosotros. Es más fácil pensar que quien contamina es el otro, el rico, el que vuela, el que tiene vacaciones… que cambiar de forma de vida y seguir cambiando de móvil cada año, o apegarse a la moda de usar y tirar, o a las tecnologías que usan grandes centros de datos, que aparentemente contaminan mucho también.
Tal vez va siendo hora de hacer frente al problema de las emisiones desde un punto de vista ingenieril y científico, no a base de golpe de timón del político de turno buscando su parcela de votos, y haciéndoles pensar que los que contaminan son los otros.
Tal vez ha llegado el momento de pensar que lo idóneo no es la prohibición, sino el combinar de forma inteligente los recursos y medios de transporte que tenemos a nuestra disposición. Que el tren y el avión no son enemigos, sino complementarios, y cada cual es más apto para unas determinadas rutas. Que la mayor parte de las emisiones vienen del transporte por carretera, y éste se da especialmente en las ciudades y transporte de mercancías, y que por tanto habrá que pensar en favorecer el transporte de las mismas por ferrocarril, y minimizar los desplazamientos urbanos en coche; por ejemplo haciendo que el coche no sea necesario, mediante el tele trabajo, no mediante la prohibición del coche, que será necesario en otros tipos de desplazamientos.
En resumen, la reducción de las emisiones empieza en todos y cada uno de nosotros, no en pensar que sólo contamina el otro. Y que ya está bien de utilizar el avión, el tren, el coche… como arma arrojadiza para conseguir votos. Necesitamos una aproximación científica e ingenieril, no política, a la reducción de las emisiones y del exceso de consumo de materias primas.
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