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Desarrollo en el sistema de propulsión híbrida eléctrica

Por Despegamos

Un gran paso en la aviación, el vuelo de 20 minutos desde el Aeropuerto Wiener Neustadt East, en Autria, un vuelo con multimotor con propulsión híbrida-eléctrica, el primer vuelo en el mundo.

El avión Diamond DA40 de pistón fue modificado por Diamond Aircraft Industries y Siemens bajo el proyecto HEMEP financiado por el programa de investigación alemán Lufo Aeronautics.

El pistón del motor ha sido sustituido por dos motores eléctricos de 75 kw, montados sobre las alas e impulsadas por los generadores diésel de 110 kw instalados en el morro. Las dos baterías de 12 kwh en la parte trasera de la cabina provee de energía almacenada. La demostración tiene un aguante de 30 minutos y de hasta 5 horas con el sistema híbrido.

Este es el primer avión híbrido del mundo propulsado por dos motores eléctricos y uno de combustión. Una arquitectura de propulsión distribuida que abre nuevas posibilidades para el diseño de aviones altamente eficientes y ahora se ha probado su viabilidad técnica.

Las baterías de ion-litio pueden actualmente dar fuerza únicamente a aviones ligeros y vuelos de corto alcance y su rendimiento se mejora solo un 1% al año. Mejor química en las baterías está a la vista, pero por ahora varios fabricantes están buscando propulsiones híbridas como un más prometedor acercamiento a aviones eléctricos en la práctica.

El sistema híbrido es más complejo que el pistón convencional o la turbuna de propulsión, pero ofrece ventajas, como una combinación de despegue silencioso y sin emisiones y un aterrizaje con energía eléctrica y un crucero con combustibles líquidos. Las baterías y los motores eléctricos pueden también ser usados para mejorar la fuerza en el despegue y ascenso, permitiendo el uso menor de combustible, o mantenerlo como apoyo en caso de fallo de un motor en vuelo.

Este sistema también puede habilitar la distribución de propulsión eléctrica y configuraciones de aviones que son integrados firmemente en la consecución de eficiencia eléctrica de la central eléctrica y armazón y mejora o habilita el despegue y aterrizaje con redundancia incrementada que mejora potencialmente la seguridad.

Los sistemas de propulsión híbridos-eléctricos de serie y arquitecturas de propulsión distribuida son la llave para vuelos más sostenibles.

Siemens colabora actualmente con Airbus en sistemas de propulsión híbridas en hasta 10 megavatios o más fuerza para impulsar hasta 100 pasajeros en futuras aerolíneas. Con Rolls-Royce, las compañías están desarrollando un avión de pasajeros regional de demostración con motor E-fan X híbrido-eléctrico.

El gigante alemán ha estado liderando el control en el desarrollo de motores eléctricos para aviones, aunque Siemens es la primera que ha cooperado con Diamond en 2009, volando en un tren motriz híbrido-eléctrico en un planeador. En 2014, el avión de demostración voló con un E-Fan eléctrico empujados por motores Siemens de 30 kw. Llegados a 2016, un motor de 260 kw volaba en un avión acrobático, Extra 300, superando dos records de velocidad en un avión eléctrico. Derivando de tal motor, el avión de demostración Airbus CityAirbus, será empujado por esos motores y el vuelo está programado para finales del año 2019.

Hasta ahora, Siemens tiene un pie puesto en ambos campos, empuje del Extra 300 y el avión híbrido-eléctrico de dos asientos.

Siemens no está solo Wright Electric está trabajando con la española Axter Aerospace para volar un prototipo de nueve asientos híbrido-eléctrico en 2019 y otra puesta en marcha de propulsión híbrida de VerdeGo Aero.

Mientras que todos los aviones eléctricos son cogidos con escepticismo debido a la pobre densidad de las baterías, el interés en encontrar soluciones en el sistema híbrido-eléctrico van subiendo, aun hay preguntas que responder sobre la capacidad, complejidad y coste de los sistemas híbridos, pero a este ritmo de desarrollo las respuestas se convertirán en algo más palpable y antes de lo que pensábamos hace unos años.

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