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martes, 25 de julio de 2017

LAS AERONAVES COMERCIALES DEL SIGLO XXI

En octubre de 2008, dentro del programa "NASA Fundamental Aeronautics", la NASA  solicitó a la industria y a las universidades que desarrollasen conceptos avanzados de aeronaves de pasajeros, capaces de satisfacer las necesidades del transporte aéreo comercial de acuerdo a los objetivos de 2030 en cuanto a eficiencia de consumo energético, cuidado del medio ambiente y operación. Dichos estudios perseguían identificar las necesidades claves de desarrollo en tecnología para capacitar a estas previstas aeronaves y sistemas de propulsión. Se formaron cuatro equipos de investigación por personal de General Electric, del Massachusetts Institute of Technology, de  Northrop Grumman y The Boeing Company. El resultado de esta investigación fueron cuatro informes relativos a cuatro conceptos de aeronaves  y motores. Se trata de diferentes conceptos de diseño, no muy exóticos, pero prometedores en cuanto a los beneficios que presentan.
Estos fueron los resultados:

1º Concepto de diseño de avión comercial de 20 pasajeros de GE Aviation


Imagen: NASA / GE Aviation
El equipo de GE Aviation definió el concepto de diseño de un avión de 20 pasajeros que podría reducir la congestión en los aeropuertos principales (los denominados hubs) empleando aeropuertos regionales para viajes de enlace. La aeronave tiene una sección oval que permite cuatro asientos por fila. Otras características de la aeronave son la forma que reduce el flujo de aire sobre todas las superficies así como células generadoras de electricidad para suministrar energía a sistemas eléctricos avanzados. La planta motriz seria empleando turbohélices con hélices de baja emisión de ruidos. Se mitigaría en lo posible el ruido permitiendo realizar despegues y aterrizajes cortos y ascensos rápidos.

2º El concepto fuselaje extremadamente ancho (doble burbuja) D8 del MIT

Cortesia: NASA / MIT
El equipo del MIT presentó un concepto de avion de 180 pasajeros en una configuración de “doble burbuja” (double bubble) uniendo dos fuselajes que permiten una sustentacion adicional e incorporando tres motores turbofan en la cola, lo que permite bloquear parte del ruido de los motores. Una parte importante de este concepto de aeronave la forma los materiales compuestos que reducen el peso así como los mencionados motores turbofan que tienen una “ultra alta” derivación (lo que supone que el flujo de aire hacia del motor es incluso menor que hacia el ventilador o “fan”) con el fin de obtener un empuje más eficiente. A la inversa de las actuales tendencias de diseño, este concepto del MIT aumenta la relación de derivación minimizando la expansión del diámetro del ventilador contrayendo en su lugar el diámetro en la tobera. El equipo del MIT afirmó que este concepto es capaz de realizar el mismo perfil de misión que un Boeing 737-800, solo que con una cabina más espaciosa. Este concepto de diseño además permite aplicar el principio de “ingestión de capa límite” estudiado con el fin de reducir el consumo de combustible.

3º El transporte comercial de eficiencia silenciosa y bajas emisiones  de Northrop Grumman.

Cortesia: NASA /Northrop Grumman
El equipo de Northrop Grumman prevé la gran necesidad de aviones de menos de 120 pasajeros adaptados para pistas cortas con el fin de reducir los retrasos de los grandes aeropuertos. Su objetivo consiste por tanto en operar en aeropuertos con pistas de 1.500 metros, lo que reduciría el tráfico alrededor de los grandes aeropuertos y lo distribuiría más eficientemente.El equipo describe el Transporte comercial eficientemente silencioso y de bajas emisiones (Silent Efficient Low Emissions Commercial Transport, or SELECT), un concepto “revolucionarion en sus prestaciones, aunque no en su aspecto”. Este concepto emplea en su estructura materiales cerámicos, nanotecnología y aleaciones especiales con “memoria de forma” asi como motores de ultra alta relación de derivación.

4º el SUGAR Volt de Boeing

Cortesia: Boeing
El equipo de Boeing denominado SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research) examinó cinco conceptos, seleccionando el SUGAR Volt, una aeronave bimotor con una tecnología de propulsión hibrida, un fuselaje con forma de tubo y un ala alta arriostrada. Comparado con las alas convencionales, las alas de SUGAR Volt tiene mayor envergadura (distancia de punta a punta), es más estrecha y más recta (menor flecha). También incluye articulaciones para plegar las alas para facilitar el estacionamiento (igual que hacen algunas aeronaves de los portaaviones).  Volt empleará dos motores turbofan híbridos, empleando combustión de fuel durante el despegue y energía eléctrica en crucero.

Referencias

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