El desenvolupament de tecnologies que apuntin a la mobilitat elèctrica, siguin respectuoses amb el medi ambient i resultin adequades per al sistema de transport aeri del futur, és una de les prioritats del Centre Aeroespacial Alemany (DLR).
Projecte SynergIE
Entre altres coses, els seus esforços de recerca se centren a configurar noves aeronaus que tinguin emissions significativament més baixes i un índex més baix de contaminació acústica, però que alhora siguin rendibles. Per això han posat la mira als sistemes de propulsió híbrid elèctrics. El Ministeri d’Economia alemany finança el SynergIE Project, gràcies al qual investigadors del DLR i els seus socis Airbus, Bauhaus Luftfahrt i Rolls Royce han estudiat tot el sistema que conformarà un avió híbrid elèctric, amb un límit d’aproximadament 100 passatgers i que depengui d’unitats de propulsió híbrid elèctriques distribuïdes a les ales.
Electricitat i aerodinàmica
Les ales dels avions convencionals solen estar sobredimensionades, per aconseguir que l’aeronau tingui un bon rendiment en enlairar-se i en aterrar, però la contrapartida és que, per poder volar necessiten un consum d’energia excessivament alt. Segons les simulacions de flux d’alta precisió que s’han realitzat amb els nous models les ales dels quals s’han reduït en massa i mida, els sistemes de propulsió elèctrica permetrien que l’empenta es distribuís entre múltiples hèlixs de menor mida, cosa que els proporcionarà una aerodinàmica més eficient i més sustentació.
Els investigadors van optar per una solució composta, que implica l’ús de deu motors elèctrics ubicats al llarg de la vora de l’ala, combinats amb turbogeneradors que s’instal·laran al fuselatge. Aquest disseny permet que els desavantatges del pes dels motors es compensin amb la disposició especial i optimitzada de les hèlixs. També han dissenyat un estabilitzador vertical més petit, òbviament més lleuger i amb un menor grau de resistència, per a aquest revolucionari concepte de motorització múltiple. A més de ser molt més eficient, la presència de diversos motors pot compensar la fallada d’algun, per la qual cosa l’aeronau tindria més confiança operativa.
Banc de proves i vols simulats
Durant el primer vol virtual que es va realitzar al simulador de vehicles aeris del DLR, els pilots de prova del Centre Aeroespacial van poder avaluar per primera vegada, les característiques i el comportament de l’aeronau híbrid elèctrica, encara que ho van fer en trajectes de curta distància.
L’aproximació a l’aterratge va evidenciar que la interacció aerodinàmica entre les hèlixs i les ales dona al vol d’aquesta aeronau unes característiques molt particulars. I encara que l’estabilitzador vertical i el timó són més petits, compta amb un controlador de vol amb rotació de l’eix vertical, que els aporta una empenta diferencial.
El projecte SynergIE compta amb ‘eines de simulació de programari’ universals aplicables al disseny de futures aeronaus, que utilitzen sistemes de propulsió elèctric híbrid. Això els permetrà tenir una capacitat més gran a l’hora d’avaluar la indústria i la investigació aèria, a nivell local i mundial.
Gràcies al treball interdisciplinari que s’ha dut a terme s’ha aconseguit una aerodinàmica integrada entre les hèlixs i l’ala, una interacció estreta entre les diferents qüestions de mecànica i de control de vol i unes condicions òptimes quant a l’aeroelasticitat i el contorn estructura.
Els investigadors, tècnics i científics que treballen en aquest projecte de mobilitat elèctrica, asseguren que van pel bon camí, però encara falten per resoldre diverses qüestions, com són l’aeroacústica que s’infereixi de la distribució de les hèlixs o com optimitzar el sistema de flaps, imprescindible perquè l’aeronau faci diferents maniobres.
