Un nuevo motor diésel para la aviación general con muchos más pros que contras
La aviación general abarca una amplia variedad de servicios muy relevantes, como vuelos para emergencias médicas, fuerzas de seguridad, extinción de incendios, servicios de carga perecedera, viajes de negocios, formación de pilotos y fumigación de cultivos. Las aeronaves de menor tamaño utilizadas en la aviación general (alrededor de una decena de plazas como mucho) utilizan motores de combustión interna en lugar de grandes turbinas. Históricamente, estos motores se servían de AVGAS (gasolina de aviación) o, con menor frecuencia, MOGAS (la gasolina utilizada en vehículos terrestres, incluidos los coches) en lugar de gasóleo porque los motores diésel son más pesados y esto aumenta el consumo de combustible. Como parte de su ambicioso programa Clean Sky para la neutralidad climática y la competitividad industrial del sector aeroespacial, Europa está dejando de utilizar AVGAS para dar prioridad a motores diésel de alta eficiencia. Esto se debe, principalmente, al elevado coste de la AVGAS, los problemas para su obtención en algunos países y las preocupaciones medioambientales que genera por un aditivo de plomo altamente tóxico. Con el apoyo de la Empresa Común Clean Sky 2, una colaboración público-privada entre la Comisión Europea y el sector aeronáutico europeo, el proyecto EINSTAIN está impulsando la transición con las herramientas necesarias para estudiar y diseñar las configuraciones de motor diésel de combustión interna que necesita Europa.
La tecnología de motores alcanza nuevas altitudes
Hasta la fecha, la principal objeción contra los motores diésel era su peso, superior al de los motores alimentados con AVGAS. Al observar los avances del sector de la automoción que han permitido desarrollar unas cajas de cambios más sencillas y ligeras, así como los progresos en la tecnología de motores, EINSTAIN detectó una oportunidad para los motores de gasoil. Según Amedeo Fogliano de TECNAM, entidad coordinadora del proyecto, «el desafío más inesperado fue minimizar la sustentación y la resistencia aerodinámica debido al enorme impacto sobre el peso de las tomas de la sección frontal a causa de una mayor necesidad de intercambio de calor». Al final, superar este obstáculo permitió al equipo llegar aún más lejos de lo que tenían previsto. El hecho de alcanzar el tamaño del soporte de motor adecuado y la simulación del flujo de entrada para mejorar el diseño les permitió obtener mucha más información sobre el análisis modal y el intercambio de calor. Gracias a un enfoque multidisciplinario con un análisis numérico-experimental, pudieron aumentar el rendimiento y controlar el peso.
El despegue de la innovación
Los ingenieros aplicaron esos conocimientos para crear un simulador digital de un SR460, un motor turbodiésel con refrigeración por aire/aceite de seis cilindros que está desarrollando SMA. El equipo también aplicó las herramientas de diseño modulares y modulables al diseño de aeronaves para reducir el plazo de comercialización de las tecnologías diésel en los modelos de aviones más pequeños. Ahora, el motor diésel ha pasado a formar parte de la cartera de productos de TECNAM y se está probando en vuelo en el avión P2010 de TECNAM, un modelo de cuatro plazas.
Las ventajas pesan mucho más que los costes
Fogliano explica lo siguiente: «Aunque los gastos de mantenimiento y el peso básico en seco de un motor diésel sean superiores que en un motor de AVGAS, un buen diseño permite obtener un menor consumo de un combustible más económico y fácil de encontrar para cualquier vuelo. En consecuencia, el coste total del vuelo se puede disminuir considerablemente: hasta un 30 %». Otras ventajas del motor diésel incluyen una tecnología más sencilla (sin sistema de encendido, carburadores ni reductor) que es más fácil de usar para los pilotos, una mejor refrigeración del motor, un par más elevado con una velocidad de hélices menor, un menor consumo de combustible para una mayor potencia y una temperatura de inflamación del combustible menor en caso de accidente. El novedoso motor diésel de alta eficiencia para la aviación general elimina la dependencia de la costosa, y a menudo difícil de encontrar, AVGAS. No solo reducirá el coste y el impacto medioambiental de los servicios de aviación general actuales, sino que generará nuevas oportunidades para conectar a las personas y los servicios que necesitamos, incluso en lugares remotos como las islas de todo el mundo.
Palabras clave
EINSTAIN, motor diésel, AVGAS, aviación general, motor de combustión interna, consumo de combustible, intercambio de calor, avión
