Francia impulsa el rediseño de la arquitectura de propulsión en la aviación comercial

Conseil et Technique espera que 2021 sea el año en el que encuentre patrocinadores para su diseño radical de la configuración tradicional de los motores de aviones de pasajeros.

El concepto de avión de hélice integrado (IP2) de la compañía francesa implica eliminar por completo los turbofan estándar de las alas y reemplazarlos con un par de fans con conductos que giran en sentido contrario impulsados ​​por motores eléctricos sin escobillas y válvulas solenoides, enrolladas alrededor de la parte trasera del fuselaje justo en la parte delantera del empenaje en forma de V de perfil bajo

Los observadores que busquen un concepto basado libremente en un avión de cuerpo estrecho estándar como la conocida familia Airbus A320 se preguntarán de inmediato cómo la energía eléctrica actual de la batería podría impulsar un avión de ese tamaño, con cargas útiles y en rutas estándar. Conseil et Technique propone eliminar hasta 30,000 kg (66,000 libras) de peso, lo que le permitirá llevar suficientes baterías para volar un A320 durante 78 minutos en función de la densidad de energía media actual calculada en 0,15 kWh/kg.

Los ingenieros proyectan que el tiempo de vuelo aumentará a 323 minutos en cinco años, suponiendo que la densidad de energía disponible alcance los 0,4 kWh/kg. La compañía aún no ha indicado qué velocidades de crucero podría ofrecer la configuración, pero algunos aspectos de su presentación parecen implicar que serían por debajo de las normas actuales de velocidad del transporte aéreo.

Las baterías se embalarían en contenedores similares a los que ya se utilizan para automóviles y camiones eléctricos. La compañía prevé la capacidad de reemplazarlas rápidamente durante los tiempos de plataforma en los aeropuertos en lo que describen como un enfoque de “conectar y volar”. Los mecánicos podrían mover la posición de los contenedores de las baterías entre cada vuelo para tener en cuenta la carga útil general y garantizar el centro de gravedad correcto.

Más allá de las baterías, Conseil et Technique cree que su nuevo concepto de propulsión también podría funcionar con energía de hidrógeno, sin embargo aun no ha definido cómo las proyecciones de desempeño pueden diferir para este enfoque.

La compañía afirma que perder los turbofans y pilones estándar de anclaje o montado en las alas reduce 8,000 kg de peso y que los fans y motores eléctricos de reemplazo agregan solo 3,000 kg a la ecuación de peso. Considera además el peso del combustible jet-A que ya no se necesita en 20,000 kg, y otros 1,000 kg debido a la falta de bombas de combustible y tuberías. La eliminación de un estabilizador horizontal tradicional reduce 3,000 kg, se espera que el nuevo diseño del ala sea 1,000 kg más ligero y se ahorra el mismo peso nuevamente porque el fuselaje ya no necesita ser reforzado para ser protegido contra posibles daños en un estallido de motor.

Según el director de ventas de Conseil et Technique, Slim Tarkhani, el flujo aerodinámico general alrededor de la aeronave será más limpio, lo que resultará en un menor consumo de energía. 

“Los dos motores en la parte trasera del fuselaje succionan la capa límite, promoviendo un flujo más laminar alrededor del fuselaje”, señaló Tarkhani.

Afirmó que el diseño de sus fans de palas fijas evita el torque y cualquier flujo de aire disruptivo alrededor del empenaje.

Conseil et Technique aún no ha publicado un cronograma propuesto para la implementación de su concepto IP2, que ha estado en proceso desde 2019. Según Tarkhani, la compañía ya ha mantenido algunas conversaciones con Airbus, quien ha ayudado a diseñar las palas compuestas para el demostrador de tecnología aeronáutica CityAirbus eVTOL bajo la evaluación por parte Airbus Helicopters. 

Slim Tarkhani agregó que también tiene como objetivo proponer la tecnología a los fabricantes de aviones, incluidos Boeing, Embraer y Dassault Aviation, así como a los fabricantes de motores Pratt & Whitney y GE Aviation. Su objetivo principal es asociarse o licenciar su propiedad intelectual a empresas que buscan desarrollar aviones de nuevo diseño alrededor de IP2, pero también cree que la modernización de los diseños existentes funcionaría.