SAX-40 Y LA AVIACIÓN "ECOLÓGICA"

Si el proyecto del SAX-40, dentro de la llamada "silent aircraft iniciative" sigue adelante, muchas poblaciones cercanas a los aeropuertos están de enhorabuena. La cuestión es que esta aeronave, si algún día ve la luz, lo hará dentro de unos veintiocho años. Así lo conté hace tiempo, en este artículo que reproduzco de nuevo en este blog y que por su importancia en en impacto ambiental entiendo que merece difundirse algo más. 

Espero que os guste.

http://silentaircraft.org

 "SAX-40 Y LA AVIACIÓN ECOLÓGICA"

(publicado en "la flecha" en noviembre de 2.007)

 En noviembre de 2006 se presentó a los medios de comunicación el SAX-40, un avión capaz de despegar y aterrizar de manera que sólo se oiga en las cercanías de la pista del aeropuerto e imperceptible en vuelo. Pero este no es más que el más destacado de los proyectos en tecnología aeronáutica destinados a cuidar el medio ambiente.

Todos somos conscientes del enorme avance que ha supuesto el transporte aéreo en las comunicaciones mundiales. Ésta ha posibilitado poder cruzar un continente en unas horas, ha agilizado mercados, abierto líneas de negocios, ha brindado la posibilidad de conocer nuevas culturas a los viajeros y todo ello en un tiempo relativamente corto. Algo tan impensable como recibir envíos de correo desde la parte opuesta de globo en poco menos de una semana es un hecho cotidiano. Sin embargo, no todo son ventajas. Todo este aumento del tráfico aéreo tiene un impacto directo en el medio ambiente. El panorama actual ya arroja cifras alarmantes en cuanto a los efectos en la capa de ozono y las emisiones de CO2, y si las expectativas son de un crecimiento del número de vuelos, es preciso tomar las medidas necesarias para cuidar del entorno. Existe otro punto negativo en contra del transporte aéreo. Éste no es otro que el ruido. Un elemento contaminante de importancia tanto mayor que los otros citados, si no para el propio entorno, para los habitantes del planeta. El problema principal reside en las emisiones en las zonas cercanas a los aeropuertos y bajo las sendas de aproximación y despegue. Si el tráfico aéreo va en aumento, se incrementa también el ruido y dado que se ampliarán y construirán más aeropuertos debido a la demanda, se ve necesario buscar una solución. Teniendo en cuenta que con la liberalización de las rutas aéreas y el apogeo de las aerolíneas de bajo coste se producirá un aumento importante de los vuelos (se prevé que se duplique dentro de veinticinco años) y con ello el factor ruido. Con esta perspectiva se promovió en 2003 la denominada "iniciativa de avión silencioso" (del inglés "Silent Aircraft Iniciative" o SAI), en la que se acordó la colaboración entre la universidad de Cambridge y el MIT. El proyecto conjunto fue financiado con 2,3 millones de libras, liderado por la profesora Ann Dowling de la universidad de Cambridge, y Ed Greizer por el MIT. La idea era atacar el problema desde una perspectiva multidisciplinar, por lo que se integraron equipos de diseño de diferentes áreas.

Como punto de partida, se enumeraron las causas de ruido en las aeronaves. Por una parte tenemos a los motores, fuente principal del ruido, causado por los gases de salida de la tobera a alta velocidad, así como el producido en la salida del "fan", situado en la parte delantera del sistema propulsor. Otro factor, no menos importante, es el ruido aerodinámico. Éste es el ruido producido por las turbulencias del aire al tropezar con elementos de la aeronave tales como flaps, slats o el propio tren de aterrizaje desplegado. Está demostrado que en la maniobra de aproximación al aeropuerto, su contribución es similar a la producida por los motores.

A partir de esta información se propusieron varias soluciones para reducir dichas emisiones. Una de ellas era que el propio cuerpo de la aeronave hiciese de escudo acústico del ruido procedente de los motores, ubicando las plantas motrices dentro del fuselaje. De esta manera se podría canalizar el flujo de entrada y salida de los motores incorporando sistemas de amortiguación del ruido. En segundo lugar, como solución al ruido aerodinámico, había que buscar un diseño óptimo para evitar todo lo posible fuentes de turbulencias. Ello condujo a considerar un concepto de aeronave poco usual, pero no tan nuevo como parece: el de cuerpo sustentante, en el que ala y fuselaje se fusionan en un mismo volumen, que contribuye todo éste a la sustentación. Algunos de estos diseños primitivos, como los realizados por los hemanos Horten en los años 40 o los desarrollos de Nortrhop con sus alas volantes eran simplemente alas autoestables dotadas de un sistema de propulsión; otros, como el "X-20 DYNA SOAR", o el X24B, sugerían una forma intermedia entre los primeros y las configuraciones habituales. En el caso que nos ocupa, los ingenieros del proyecto adoptaron el segundo caso, con un diseño que "fusionaba" alas y fuselaje y que denominaron en inglés "Blended Wing Body" o BWB. Tanto éste proyecto, como El X48B, el desarrollado por Boeing y la NASA, siguieron por este camino.

Con esta idea se realizaron numerosos diseños de los cuales salieron tres generaciones conceptuales, denominadas "SAX-10", "SAX-20" y "SAX-40", ésta última, fue presentada a los medios de comunicación en noviembre de 2006 con la promesa por parte de sus diseñadores de emitir hasta 65 decibelios en despegue y aterrizaje, frente a los 90 de los aviones actuales. El SAX-40 será capaz de trasportar 215 pasajeros a Mach 0.8, similar a un Boeing 757, con un radio de alcance de 5.000 millas náuticas Tendrá una longitud de 44 metros y una envergadura de 76,5 metros.

Las consecuencias derivadas de esto son que se ha conseguido además de reducir el ruido, mejorar el consumo de combustible. Esto se ha conseguido al minimizar la resistencia aerodinámica y tener una menor demanda de empuje. Se asegura que el gasto de combustible por pasajero es de es 149 pasajeros-milla por galón, equivalente al vehículo híbrido Toyota Prius transportando dos pasajeros.A pesar de las buenas expectativas que nos brinda este diseño, hay que citar varios puntos negativos. El primero es algo trivial desde el punto de vista tecnológico pero no del humano y es que no hay ventanillas. Esto puede ser un problema para personas que sufran claustrofobia, por citar un caso claro. Como solución Podría subsanarse integrando sistemas de visualización electrónica reproduciendo la visión del exterior. Otro inconveniente del SAX-40 lo tiene la dificultad de acceso a los motores, encerrados dentro de la aeronave y que "cuelga" de las alas y la parte trasera del fuselaje en las aeronaves actuales. Deberán proveerse de medios para proporcionar un fácil montaje y desmontaje de elementos que precisen sustituirse, así como reducir al máximo la tasa de desmontajes del propio motor. Este problema se ha evitado en el X-48B adoptando la solución de ubicar los motores sobre la parte trasera del fuselaje. De esta manera, el ruido rebota sobre el extradós de la aeronave dirigiéndolo hacia arriba.Las expectativas son que el primer avión basado en el SAX-40 entre en servicio en el 2030. Para esa fecha es seguro que todos los escollos se hayan salvado, merced al trabajo del numeroso equipo de especialistas y los futuros, avances, tales como el desarrollo de propulsión criogénica, que ya dio sus frutos con el TU-155 y TU-156, den un salto cualitativo a este prometedor proyecto, brindando las comodidades del transporte aéreo pero cuidando un poco más de nuestro planeta ya bastante dañado

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Dirigibles contra el cambio climático

Todo lo antiguo puede ser nuevo otra vez. Los aerogeneradores no son más que molinos de viento equipados con modernos sistemas de generación de electricidad. Las centrales hidroeléctricas son las descendientes de los viejos molinos hidráulicos que ya se empleaban en la edad media. Soluciones que fueron empleadas en el pasado y fueron abandonadas merced a otras más innovadoras pueden retomarse si éstas brindan ventajas desestimadas en su día y que ahora se presentan vitales. Este es, aparte de los ejemplos citados, el caso de los dirigibles. La explicación es simple, ya que éstas aeronaves suponen una alternativa posible al transporte aéreo convencional, sólo que con un impacto ambiental mucho menor que los aviones y helicópteros. Algo que no ha pasado desapercibido a los “Luchadores contra el cambio climático” y los especialistas en el cuidado del medio ambiente.

La lucha contra el deterioro del planeta es el nuevo reto del presente siglo. Tras la revolución industrial y de la información, la próxima será con toda seguridad la que nos lleve a conciliación de la tecnología con el medio ambiente; ya seriamente deteriorado por las centrales térmicas, los residuos industriales y los gases producidos por la combustión de las máquinas. A pesar de que la voz de alarma ya se viene escuchando desde finales de la guerra fría, con la lucha contra los vertidos químicos, los CFC y la perforación de la capa de ozono o el efecto invernadero, no es hasta hace unos años cuando ha surgido un nuevo frente: El cambio climático producido por las emisiones de CO2 a la atmósfera. Numerosas iniciativas se han emprendido desde entonces, como la más conocida, liderada por el ex vicepresidente de los E.E.U.U. Al Gore o el protocolo de Kyoto. Especialistas de todo el mundo se han puesto manos la obra con el fin de establecer métodos más óptimos de consumos de energía o incluso vías alternativas como las fuentes renovables. Pero es en todo en este proceso cuando se han encontrado con un escollo importante que contribuye en gran medida a estas dañinas emisiones de CO2. No es otro que el transporte aéreo. Las industrias, a la par que los medios de transporte terrestre y las centrales térmicas son los agentes emisores de CO2 que tenemos más en mente. Sin embargo, el efecto de la misma cantidad de CO2 emitida por las aeronaves es más nocivo todavía que en la superficie. Esto supone un verdadero handicap, habida cuenta que además el transporte aéreo va en progresivo aumento (El gobierno del Reino Unido prevé un aumento del número de pasajeros de líneas aéreas de 228 millones en 2005 a 480 millones en 2030). el comercio mundial, el ocio y los movimientos migratorios, la defensa cuentan con la aviación como un factor clave. Es preciso por ello tomar medidas urgentes. Es cierto que se han tomado medidas por parte de la industria y centros de investigación. Se ha logrado un avance significativo en la mejora de los motores de aviación, que cada vez consumen menos. Pero esto no evita que se sigan descargando cantidades masivas de CO2 sobre la atmósfera a las altitudes que aumentan el efecto invernadero Incluso se baraja la posibilidad de la propulsión criogénica (uso de hidrógeno), exhalando vapor de agua en la atmósfera. Sin embargo, esta solución no es satisfactoria. El hidrógeno ocupa más volumen que el queroseno, reduciendo de forma importante la carga útil. A esto se añade el hecho de que el supuestamente inofensivo vapor de agua a las altitudes de vuelo de los aviones produce un efecto invernadero mucho mayor que el CO2. El problema persiste.

Ante esto, finalmente hay quienes han propuesto una solución bastante sencilla y efectiva al problema; surgida con algo que no es nuevo, sino con un viejo sistema sobradamente probado: Un vehículo más ligero que el aire (LTA o lighter than air en inglés), capaz por tanto de elevarse y mantenerse en el aire sin necesidad de alcanzar una velocidad mínima de sustentación, obtenida por medio de potentes motores. Nada más y nada menos que los viejos dirigibles. A muchos esta idea puede parecer, como poco, sorprendente. Los dirigibles son vistos por la mayoría como una tecnología obsoleta, necesaria en su día pero ya superada por los esbeltos y veloces aviones, además de peligrosa (recordemos el desastre del Hindemburg en 1937). Estas moles rellenas de gas, lentas y demasiado vulnerables a los embates del tiempo (como último caso veamos el Total Pole Airship, destruido en enero de 2008 por una ráfaga de viento) nunca reemplazarán a los aviones ¿O quizás sí?

En primer lugar, está la velocidad. Es cierto que ya nadie renuncia a la comodidad de cruzar el océano en unas horas, pero ¿es realmente necesario transportar mercancías a 900 kilómetros por hora? Los gigantescos petroleros o los buques mercantes recorren los mares uniendo diferentes partes del mundo veinte veces más despacio que los aviones. La cuestión es si podemos realizar la mayoría del transporte de mercancías aéreas en artefactos más veloces que los barcos y que pueden recorrer los cielos sin obstáculos geográficos, como los canales de Panamá y Suez. Una solución de compromiso a caballo entre el barco y el avión (de hecho, la locución inglesa de dirigible es Airship, literalmente “barco del aire”), capaz de transportar voluminosas y pesadas cargas a 160 nudos, haciendo la tarea de varias aeronaves y la misma de un buque mercante pero diez veces más veloz.

Otro de los grandes problemas es la poca maniobrabilidad. Al ser más ligeros que el aire, cuesta más trabajo controlarlos en tierra y en vuelo. Una solución a este problema sería la propuesta de Aeroscraft con su ML866.Este proyecto la forma del aparato es la de un cuerpo sustentante, provisto además de planos de sustentación, siendo más pesado que los dirigibles habituales y por tanto menos vulnerable a ráfagas de viento pero por el contrario con superficies de control. Un híbrido que, aporta las ventajas del dirigible y las del avión al mismo tiempo.

Por último, está el tamaño. ¿Podemos imaginar un moderno aeropuerto, pero repleto de gigantescos dirigibles, la mayoría de ellos arropados en enormes hangares? Seguro que no, pero hay que imaginarlo con la perspectiva del propio concepto de esta aeronave: Los dirigibles pueden despegar o aterrizar sin necesidad de largas pistas. Pueden operar incluso en plataformas similares a los helipuertos, y de la misma manera, recoger o descargar mercancías o pasajeros en las ciudades, algo que actualmente pueden hacer los helicópteros, pero de forma mucho más limpia y silenciosa.

Y no sólo eso. Aparte de estos puntos negativos, existen otros muy a favor. El más destacable, que los dirigibles son excelentes plataformas de observación. Éste ha sido la principal aplicación actual de los modelos actuales, tal es el “Blimp” de Goodyear. Se dispone de un medio de observación de gran autonomía y un rango de observación de 360 grados. Sin duda podrían sustituir a los actuales helicópteros que sobrevuelan ciudades y carreteras. Y no hay más que citar el hecho de que la policía holandesa, declaró a finales del pasado años que comenzará a utilizar dirigibles en sus tareas de vigilancia. El primer paso ya está dado.

Hay algo más. Volviendo a la cuestión del uso del hidrógeno como fuente de energía, poco viable en las aeronaves convencionales, hay que decir lo contrario en el caso de los dirigibles. En el techo de vuelo de estos aparatos (4000 pies) no hay riesgo de producir el efecto invernadero con el vapor de agua. Además, cabe la posibilidad de la utilización de células de combustible de hidrógeno, permitiendo que además sean silenciosos. Además, son los aparatos en los que el inconveniente del almacenamiento de hidrógeno tiene el menor impacto, tomando eso sí, las medidas de seguridad mayores.

En resumen, tienen desventajas fácilmente solucionables, y además aportan otras contrapartidas, que a día de hoy son vitales para la supervivencia del planeta. Desde luego que no sustituirán definitivamente a los aviones, pero podrá aliviar bastante la pesada carga que éstos dejan sobre el medio ambiente. De momento, hay varias empresas privadas que tímidamente luchan por poner en práctica esta iniciativa. Si éstas tienen éxito podremos ver un día en el que enormes mercantes dirigibles surquen los cielos. Incluso hay quienes ya predicen el regreso de los grandes cruceros del aire, que brindarán a sus privilegiados pasajeros de las mismas comodidades que un barco de lujo y espectaculares vistas. El tiempo lo dirá.

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