Modelo por ordenador de avión Boeing con alas TTBW
El invento de la NASA para volar más barato: aviones con alas descomunalmente grandes
La agencia espacial acaba de asignar un contrato millonario a Boeing para que desarrolle su esquema alar de gran envergadura para los próximos años.
8 febrero, 2023 02:54La aviación comercial tiene por delante algunos años de incertidumbre. Algunos países de la Unión Europea, entre los que se encuentra España apuestan por el tren como sustituto de las conexiones aéreas regionales y nacionales. A esto se añade un combustible cada vez más costoso y se obtiene un cóctel preocupante. Pero Boeing y la NASA ya están trabajando en ello.
La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio estadounidense acaba de publicar la adjudicación a Boeing de 425 millones de dólares durante los próximos 7 años. Se trata de un programa de colaboración entre la compañía privada y el organismo público para "construir y volar un avión a gran escala y validar las tecnologías destinadas a reducir las emisiones".
Por su parte, Boeing y sus socios aportarán de sus arcas un total de 725 millones con el mismo fin. "Desde el principio, la NASA ha estado contigo cuando vuelas. Se ha atrevido a ir más lejos, más rápido, más alto. Y al hacerlo, la NASA ha hecho que la aviación sea más sostenible y confiable. Está en nuestro ADN", comentó el administrador de la NASA Bill Nelson.
Modelo a escala de avión SUGAR
"Nuestro objetivo [...] es producir y probar un demostrador a gran escala que ayudará a crear futuros aviones comerciales que sean más eficientes en combustible", recalca. Y, por tanto, ahorren una cantidad importante de combustible a las aerolíneas. "Si tenemos éxito, podremos ver estas tecnologías en aviones que el público llevará a los cielos en la década de 2030".
Una envergadura gigantesca
El fabricante aeronáutico Boeing lleva trabajando varios años en el desarrollo de la Transonic Truss-Braced Wing (TTBW), que se puede traducir como Ala Transónica Reforzada con Vigas. Las primeras versiones de la estructura alar creadas a raíz de este proyecto permitían velocidades sustancialmente más bajas —alrededor de un 15%— que las alas convencionales que se encuentran hoy en día en las aeronaves.
Avión de Boeing con alas TTBW en el túnel de vieno
Originalmente, el TTBW fue diseñado para volar entre 864 y 726 kilómetros por hora. Para aumentar la velocidad de crucero de la aeronave, el nuevo concepto tiene un armazón optimizado y un barrido de ala modificado. Tal y como indican desde Boeing, al ajustar el ángulo de barrido del ala, el refuerzo puede transportar sustentación de manera más eficiente.
Pero el último modelo, presentado al público en 2019, ya conseguía prácticamente igualarse consiguiendo la máxima eficiencia a una velocidad 0,8 veces la del sonido, unos 987 kilómetros por hora. Para ponerlo en perspectiva, un avión actual tiene una velocidad de crucero de unos 1.000 km/h.
Otro de los puntos clave de este nuevo concepto de aeronave más eficiente pasa por el aumento sustancial de la envergadura de la aeronave. Al crear esa estructura en forma de viga, los ingenieros han podido aumentar la longitud de las alas sin comprometer la resistencia estructural.
De punta a punta, las alas miden 51,8 metros para una aeronave de único pasillo, como las que se suelen utilizar para viajes de corto y medio radio. El Boeing 737-800, el modelo que utilizan aerolíneas como Ryanair y que podría ser equivalente a esta aeronave, tiene una envergadura de 35,7 metros. Es decir, un 50% menos.
En el túnel de viento del Centro de Investigación Ames
Para garantizar la compatibilidad de la aeronave con las puertas de embarque actuales donde opera ese modelo de avión, Boeing ha ideado un sistema de alas plegables. Un concepto que ya aplica a aeronaves como la nueva generación del Boeing 777 que entrará en servicio en los próximos años.
Estos nuevos cambios y mejoras se consiguieron después de realizar pruebas en el túnel de viento en el Centro de Investigación Ames de la NASA. Según señalaron en un comunicado, durante casi una década, Boeing y la NASA han estado estudiando el concepto TTBW como parte del programa SUGAR (siglas de Investigación de Aeronaves Subsónicas Ultra Ecológicas).
Avión de Boeing con el nuevo tipo de ala
"La NASA está trabajando hacia el ambicioso objetivo de desarrollar tecnologías innovadoras para reducir el uso de energía y las emisiones de la aviación en las próximas décadas", ha declarado Bob Pearce, administrador asociado de la NASA en la rama de Aeronáutica. La combinación del TTBW junto con otros avances en los que está trabajando prometen un 30% de reducción en el consumo de combustible y emisiones.
El ambicioso proyecto SUGAR
La nueva generación de aviones lleva cociéndose a fuego lento en los despachos de Boeing desde el año 2006. Poco a poco, han ido desvelando más información acerca del programa SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research o Investigación de Aeronaves Subsónicos Ultra Ecológicas) que han conseguido cristalizar en 3 iniciativas que emplean el tipo de ala TTBW ahora impulsado por la NASA.
Nuevos aviones de Boeing con las alas muy largas
La primera es el SUGAR High como un concepto de gran envergadura, alta velocidad y alta relación de aspecto alar. Se estima que ofrece una reducción del 8% en el consumo de combustible respecto a un avión de ala alta convencional y sirve como plataforma para probar diferentes motores gracias a que cuenta con más distancia al suelo.
El SUGAR Volt está llamado a ser el primer concepto de avión comercial híbrido eléctrico. Su funcionamiento es similar al de un coche híbrido ya que puede reducir el uso de combustible sustituyéndolo por energía eléctrica y baterías.
El último de los proyectos actuales es el SUGAR Freeze que emplea gas natural licuado, celdas de combustible, motores eléctricos enfriados criogénicamente, almacenamiento de energía en baterías y un novedoso sistema de propulsión trasero para obtener más beneficios. Según indican desde Boeing, este último es el que más alejado en el tiempo se encuentra debido a los grandes retos tecnológicos que hay que resolver antes.
