El avión verde gastará un tercio menos de combustible y estará listo en 2030

Europa y Estados Unidos han unido fuerzas en uno de estos proyectos, el avión SAX-40, al tiempo que la empresa Boeing y la NASA desarrollan el X-48B. Respecto al primero, ingenieros estadounidenses del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) y británicos de la Universidad de Cambridge han desarrollado un modelo de aeronave silenciosa que promete terminar con la contaminación acústica.

Posee una estructura que aúna cuerpo central y alas, no hace ruido en el aterrizaje ni en el despegue y consigue un ahorro de combustible considerable ya que permite aumentar el número de pasajeros. El proyecto aún debe enfrentarse a ciertos obstáculos técnicos, pero se estima que será una realidad en el año 2030. Los investigadores Edgard M. Greitzer, profesor de aeronáutica y cosmonáutica del MIT, y Ann P. Dowling, investigadora de la Universidad de Cambridge, son los padres de la criatura.

El proyecto, con una inversión cercana a los cuatro millones de dólares, bautizado como SAX-40 (Silent Aircraft eXperimental) forma parte de la Knowledge Integration Community de socios aeroespaciales, que incluye a la industria, a compañías aéreas y de aeropuertos, así como a académicos y políticos. Cuenta con el patrocinio del Departamento de Comercio e Industria del Reino Unido.

Un 35% más eficiente
Entre las organizaciones participantes se encuentran Rolls-Royce, British Airways, Boeing y la Real Sociedad Aeronáutica. La llamada Silent Aircraft Initiative, que ha contado con la ayuda de más 40 investigadores y 30 empresas, ha combinado ideas antiguas con otras totalmente revolucionarias para diseñar una aeronave que resultaría 3.000 veces más silenciosa que un jet de pasajeros convencional. Además de esto, el SAX-40, sería un 35 % más eficiente en el consumo de combustible que un avión convencional.

Aunque el diseño fue concebido originalmente para que el avión no se oyera, lo cierto es que el equipo de investigadores ha conseguido, además, que sea eficiente en cuanto al ahorro de combustible. Así, la intención es que se alcancen los 149 pasajeros–milla por galón de combustible (en comparación con las medidas tradicionales en los aviones corrientes de esta talla, que son de 120 pasajeros–milla por galón de combustible).

Quizás la innovación más importante del avión silencioso sea su diseño con forma de ala delta que integra las alas y el resto del avión en un solo conjunto, lo que permite que el aparato despegue y aterrice más despacio, reduciendo el ruido; y la supresión de los alerones de las alas, parte de los aviones que produce más ruido en el momento de despegar y de aterrizar.

Los aviones convencionales actuales, con su fuselaje cilíndrico, utilizan la aerodinámica de las alas para conseguir el empuje ascendente. En este prototipo, todo el avión sirve para lograr sustentación lo que supone, entre otras cosas, que disminuya el impulso necesario para el despegue y se logre el equilibrio de fuerzas sin necesidad de cola con un diseño óptimo en las alas con distribución elíptica que evita la producción de turbulencias opuestas
al movimiento de la aeronave.

Según Paul Collins, director de la Iniciativa del Avión Silencioso, "su diseño se desvía radicalmente del concepto tradicional de tubo y alas al que estamos acostumbrados. Los pasajeros tendrán la sensación de estar volando en el asiento de un cine o de un teatro, por lo que creo que se sentirán muy cómodos con el nuevo diseño."

Con un aspecto externo ligeramente parecido a un ala delta y tres motores situados encima del fuselaje, el avión será tan silencioso que su ruido no se escuchará fuera de los límites de los aeropuertos. El avión carecerá de ventanas, tendrá un perfil aerodinámico y absorberá el ruido de los motores, que estarán situados encima de la cabina de pasajeros. Esto quiere decir que la mayor parte del ruido generado por las aeronaves ascenderá y se alejará de los pasajeros y de la población.

La nave originaría unos 63 decibelios más allá del perímetro del aeropuerto, lo que supone 25 decibelios menos que un avión normal. Para conseguir esta reducción, el diseño se ha centrado en el motor y el armazón del avión, éste último responsable de la mitad del ruido que producen las aeronaves al aterrizar.

Los innovadores motores del SAX-40 son de núcleo individual, esto es, un sistema de propulsión distribuido diseñado para reducir el consumo de combustible. Se han incorporado inyectores de avión a reacción de tamaño variable que permiten propulsar la nave más lentamente en el despegue y el aterrizaje, siendo completamente eficientes a gran velocidad.

Primer vuelo del Boeing X-48B
Por su parte, el constructor norteamericano Boeing ha desarrollado su avión verde, el X-48B (en la foto), que incluso hizo ya su primer vuelo en julio de 2007, primera en el centro de investigación del vuelo de Dryden de la NASA, en la Base de la Fuerza Aérea de Edwards en California. De esta forma, Boeing se suma a la carrera de los aviones silenciosos del futuro que verán la luz en el 2030. Las ventajas son que un avión de similar constitución gasta 30% menos combustible que los actuales al no tener cola y tener menos fricción al viento.

El Boing X-48B es un vehículo de pruebas no tripulado con forma de ala delta, como algunos aviones militares actuales, de 21 pies de longitud y 500 libras de peso. El aparato que voló en julio durante media hora es un modelo a escala, pero lo suficientemente grande como para comprobar que la aerodinámica funcionará. Están planeados hasta 25 vuelos para recopilar datos en estos regímenes de vuelo de poca velocidad.

"Hemos pasado con éxito otro punto en nuestro trabajo para explorar y validar la eficiencia estructural, aerodinámica y operacional del concepto BWB", dijo Bob Liebeck, encargado del programa de BWB para Boeing Phantom Works, la unidad avanzada de I&D de la compañía. "Hemos comenzado ya a comparar datos de prueba reales de vuelo con los datos generados anteriormente por nuestros modelos de computadora y en el túnel de viento".

Tres motores de turborreactor permiten al vehículo de investigación volar hasta 10.000 pies y 120 nudos en su configuración de baja velocidad. Se necesitarían hacer modificaciones para permitirle volar a velocidades más altas. El avión no tripulado es manejado remotamente desde una estación de control en tierra, en la cual el piloto utiliza los controles e instrumentos convencionales del avión, mientras mira un monitor alimentado por una cámara en el avión.

El diseño de Boeing BWB se asemeja a un ala voladora, pero difiere en que el ala se une suavemente a un fuselaje amplio, plano, sin cola. Esta unión al fuselaje ayuda a conseguir elevación adicional con menos fricción comparada con un fuselaje circular. Esto se traduce en una reducción de combustible en condiciones de crucero. Y como los motores están montados en la parte alta y posterior del avión, hay menos ruido en su interior y en la tierra cuando está en vuelo.

Más información:
www.coiae.com

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