Avión experimental X-66A
El avión de la NASA que cambiará la aviación: un diseño más eficiente para tener billetes más baratos
La agencia estadounidense se ha asociado con Boeing para crear un avión que gaste un 30% menos de combustible y emita menos gases.
14 junio, 2023 02:34Desde su fundación en 1958, la NASA es una de las fuentes de innovación del sector aeroespacial más importantes del mundo. De sus oficinas, laboratorios y talleres han salido algunas de las tecnologías más punteras que luego se han aplicado a la aviación comercial con el fin de mejorar la eficiencia y la seguridad. Uno de los últimos programas tiene como protagonista al Demostrador de Vuelo Sostenible; desarrollado a medias con Boeing y que acaba de recibir la denominación X-66A por parte de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, el equivalente al Ejército del Aire en España.
"En la NASA, nuestros ojos no solo se centran en las estrellas, sino que también se fijan en el cielo. El Demostrador de Vuelo Sostenible se basa en los esfuerzos líderes mundiales en aeronáutica y clima", según ha declarado Bill Nelson, administrador de la NASA. "El X-66A ayudará a dar forma al futuro de la aviación, una nueva era en la que los aviones serán más ecológicos, limpios y silenciosos, y creará nuevas posibilidades tanto para el público aeronáutico como para la industria estadounidense".
El X-66A es el primer avión de categoría X —experimental— enfocado específicamente en "ayudar a Estados Unidos a lograr el objetivo de cero emisiones netas de gases de efecto invernadero", según recoge la propia NASA. Un proyecto que se encuadra dentro del Plan de Acción Climática de Aviación llevado a cabo por la Casa Blanca.
Avión del Proyecto de Demostrador de Vuelo Sostenible
Tradicionalmente, este tipo de clasificación dentro de la Fuerza Aérea estadounidense se reservaba para los desarrollos militares, aunque esto está cambiando en los últimos tiempos con la apertura a iniciativas más variadas. Por ponerlo en perspectiva, una parte importante de los cazas que actualmente se encuentran activos —como el F-16— parten de programas experimentales, así como bombarderos o aviones furtivos de espionaje.
Avión experimental
A principios de este 2023, la NASA anunció la alianza con la compañía estadounidense Boeing para diseñar el Demostrador de Vuelo Sostenible, una aeronave que tiene el objetivo de incorporar una serie de tecnologías capaces de reducir las emisiones de la aviación comercial. Lo hace centrándose en un avión de un único pasillo como los que cubren las rutas de corto y medio radio.
"Debido a su uso intensivo, los aviones de pasillo único representan hoy en día casi la mitad de las emisiones de la aviación en todo el mundo", indican desde la NASA. "La creación de diseños y tecnologías para una versión más sostenible de este tipo de avión tiene el potencial de impactar profundamente en las emisiones".
Para ello, intentarán demostrar la utilidad de algunas innovaciones en las que la NASA lleva trabajando años y que ya se han probado a pequeña escala en túneles de viento. Una de las más destacadas se corresponde con la Transonic Truss Braced Wing (TTBW o Ala Transónica Reforzada con Vigas), un diseño de ala que "tiene una alta probabilidad de ser ampliamente adoptada por futuros aviones de transporte", según indican desde el propio organismo.
Modelo a escala de un avión con las alas TTBW
Las primeras versiones de la TTBW creadas en la NASA tan solo podían alcanzar velocidades relativamente bajas de entre 726 y 864 kilómetros por hora. Lo que las hacía menos competentes respecto a las estructuras alares de los aviones tradicionales que permiten llegar a los 1.000 km/h de forma segura. Pero con el último modelo presentado en 2019 todo esto cambió y la TTBW conseguía la máxima eficiencia a unos 987 km/h.
Este nuevo concepto de aeronave trae aparejada un aumento notable de la envergadura. Gracias a esa estructura en forma de viga que va de la panza del avión hasta la mitad del ala, los ingenieros han podido aumentar su longitud sin comprometer la resistencia estructural.
[N3-X, la enorme aeronave de la NASA que revolucionará cómo viajamos en avión]
De punta a punta, el último modelo de ala presentado en sociedad alcanzaría los 51,8 metros de punta a punta en una aeronave de pasillo único a escala real. El Boeing 737-800, el modelo que emplean aerolíneas como Ryanair y que podría ser el equivalente al nuevo desarrollo de la NASA, tiene una envergadura de 35,7 metros.
Para garantizar la compatibilidad de la aeronave con las puertas de embarque actuales donde opera este modelo de avión, Boeing ha ideado un sistema de alas plegables. Algo que ya ha puesto en práctica en el modelo 777X que tiene previsto entrar en servicio en los próximos años.
Avión Demostrador de Vuelo Sostenible
También indican que se probarán otro tipo de tecnologías —sin entrar en más detalles— que permitirán reducir el consumo de combustible y las emisiones en un 30%, abaratando de esta forma los costes operativos y, en última instancia, rebajando el precio de los billetes. Si todos los plazos se cumplen, la aeronave tiene previsto levantar el vuelo en el año 2028 para comenzar un periodo de pruebas y ajustes por parte de los ingenieros.
"Para alcanzar nuestro objetivo de cero emisiones netas de la aviación para el 2050, necesitamos conceptos de aviones transformadores como el que estamos volando en el X-66A", explicó Bob Pearce, administrador asociado de la Dirección de Misiones de Investigación Aeronáutica de la NASA. "Con este avión experimental, apuntamos alto para demostrar los tipos de energía y reducción de emisiones que necesita la industria de la aviación".
El presupuesto designado para el Demostrador de Vuelo Sostenible es de unos 400 millones de euros por parte de la NASA a repartir durante los próximos 7 años. Mientras que Boeing y sus socios contribuirán con el resto de los fondos, estimados en alrededor de 700 millones de euros.
Cápsulas de hidrógeno
Si bien ni la NASA ni Boeing apuntan en el X-66A al empleo de motores alternativos, la europea Airbus lleva trabajando en una línea de aviones de hidrógeno varios años. Lo hace a través del programa ZEROe donde ya cuentan con diversos tipos de aeronaves.
Avión a hidrógeno Omicrono
Los aviones más grandes construidos hasta la fecha y que usan hidrógeno no pasan de los 20 asientos, por lo que pueden utilizar la configuración tradicional de dos motores. "Pero una mayor capacidad de pasajeros y un mayor alcance requieren otra solución", recalcan desde Airbus.
Para ello, los ingenieros de la compañía han ideado un sistema de cápsulas —que denominan pod— las cuales se componen de una hélice, un motor eléctrico, una celda de combustible, electrónica, un tanque de hidrógeno molecular, un sistema de refrigeración y un conjunto de equipamiento auxiliar. Es decir, todo lo que un motor necesita, condensado en una cápsula intercambiable.
"El hidrógeno y el aire son proporcionados a las celdas de combustible para generar una corriente eléctrica. La electrónica de potencia la convierte en energía para alimentar los motores eléctricos. Y gracias a esta energía, la hélice gira solidaria al motor", apuntan desde Airbus.
Otro de los puntos a tener en cuenta es que los pods pueden desacoplarse y reacoplarse en tiempo récord, aunque no especifican cuánto. "Este enfoque podría proporcionar una solución práctica y rápida para el mantenimiento y, potencialmente, el reabastecimiento de hidrógeno en los aeropuertos".
