A nivel mundial, investigadores, inventores y productores de la industria aeroespacial buscan un diseño más eficiente para las aeronaves del futuro. El objetivo es que los aviones comerciales sean ecológicos, de bajo consumo de combustible, que no contaminen, pero que también desarrollen altas velocidades y faciliten la vida a una humanidad cada vez más globalizada.
Los vuelos son la forma más cómoda y rápida de viajar largas distancias. Sin embargo, la velocidad de los actuales aviones comerciales ronda los 800-900 kilómetros por hora y el consumo de combustible es muy elevado, al igual que la cantidad de sustancias nocivas emitidas a la atmósfera.
Cada día se realizan más de 80.000 vuelos en todo el mundo. Eso supone una enorme carga para el medio ambiente y un considerable aumento del ruido en las áreas cercanas a los aeropuertos. Los aviones emiten el 2 por ciento de los gases de efecto invernadero y son responsables del 8 por ciento del calentamiento global.
Por ello, se busca reducir el consumo y la contaminación que generan, ya sea con motores más eficaces, con nuevos materiales, con combustibles renovables, con peso inferior del aparato o reduciendo la resistencia al aire que opone gracias a una aerodinámica más sutil. O todos estos ingredientes a la vez.
Por eso, los ingenieros desarrollan propulsores ecológicos que reducen el consumo de combustible. Hoy, fabricantes como Airbus y Mitsubishi Aircraft están en este camino.
Transparente, interactiva y ecológica
La compañía aeronáutica europea Airbus presentó en Londres -en la conferencia TEDGlobal 2013- un prototipo de avión inspirado en el esqueleto humano, fruto de sus concepciones más innovadoras que, de llegar a construirse, podría transformar sustancialmente las actuales aeronaves comerciales.
El concepto de cabina que Airbus imagina para el año 2050 tiene un techo transparente que permitiría al pasajero admirar las vistas durante el vuelo, asientos ergonómicos y un espacio de realidad virtual en el que el viajero podría desde jugar al golf hasta hacer sus compras.
Airbus propuso un nuevo proyecto de avión ecológico y hecho a base de materiales reciclados. Este prototipo cuenta además con tecnologías para reducir la quema de combustibles, la contaminación acústica y las emisiones de CO2 y otros residuos.
Según la compañía, lo que se pretenden es responder a las necesidades de cada uno de los usuarios, por lo que el proyecto se centrará en innovaciones de ocio y bienestar como un fuselaje transparente que permitirá que los pasajeros vean el cielo durante el vuelo.
Dentro de esta cabina espectacular, el pasajero dispondrá de asientos ergonómicos e inteligentes que se amoldarán al cuerpo y serán desplazables para hacer más cómodos los accesos.
También se acabará la pesadilla de encontrar un hueco para el equipaje de mano. En Airbus piensan disponer de un sistema automático de almacenamiento. Al entrar en el avión las maletas pequeñas y los bolsos se colocaran en una banda que se ocupará de buscar el lugar mas apropiado para cada pieza de equipaje de mano.
A esta novedad, hay que añadirle que los asientos ergonómicos que absorven la energía del cuerpo humano para la iluminación del avión y un espacio de realidad virtual para desarrollar diferentes actividades en relación al ocio y los negocios.
En lugar de elegir clases, el pasajero elegirá entre varias salas temáticas para disfrutar del vuelo en función de sus aficiones.
El interior del avión imaginado por Airbus está dividido en zonas adaptadas a las diversas necesidades de los pasajeros, con una "zona revitalizante" que contaría con aire enriquecido con antioxidantes y vitaminas, iluminación ambiental, aromaterapia y tratamientos de acupuntura, son otras de las propuestas lanzadas con expectativas de ser cumplidas en los próximos 40 años.
En la "zona interactiva", los pasajeros podrían disfrutar de juegos interactivos o de una tarde de compras a través de hologramas de realidad virtual, mientras que el viajero que requiera asistencia personalizada tendría que dirigirse a la "zona de alta tecnología".
Según el diseño, la membrana que conformaría las paredes de la cabina permitiría controlar la temperatura en el habitáculo, y los pasajeros gozarían de buena comunicación con el exterior, con la posibilidad de contactar con la familia vía videoconferencia.
Como esqueleto de pájaros
La intención de Airbus es imitar la eficiencia del esqueleto de los pájaros utilizando materiales ligeros pero de gran dureza para la estructura “biónica” de sus nuevos aviones. Asimismo, el sistema eléctrico de la cabina, puede compararse con el cerebro humano. Un sistema de integración de cables en una membrana que eliminará el actual problema del cableado kilométrico en las aeronaves.
Una serie de equipaciones tecnológicas con las que Airbus busca mejorar las condiciones ecológicas y el confort de los viajeros del 2050.
Los aviones comerciales del futuro volarán por encima de la atmósfera, con alas en forma de delta similares a las de los Kazas militares. El vuelo París-Tokio se podrá realizar en tan sólo dos horas. En unos días en los que las compañías aéreas se han comprometido a reducir un 50 por ciento las emisiones de CO2 a la atmósfera para el año 2050, Fabrice Brégier, responsable de Airbus, explicó en el diario Francés Le Figaro los planes de futuro de la Aerolínea. Aviones que hagan menos ruido que un "ciclomotor", aparatos eléctricos y vuelos por encima de la atmósfera que permitan desplazamientos mucho más rápidos, entre las innovaciones de la compañía en los próximos 50 años.
PROPUESTAS INNOVADORAS PARA UNA AVIACIÓN MÁS SOSTENIBLE
Un equipo de estudiantes de la Universidad de Sao Paulo (Brasil) ganaron el concurso mundial Fly Your Ideas (Pon tus ideas a volar) 2013 de Airbus. El equipo Levar fue elegido por su propuesta para un sistema de carga y descarga de equipajes para la bodega de carga de los aviones que reduce el volumen de trabajo de los manipuladores de equipaje de los aeropuertos con una solución de amortiguación por aire inspirada en las mesas de "air hockey". La carga se sustenta con unas secciones deslizantes súper ligeras que permiten a los trabajadores cargar y descargar de forma rápida, sencilla y segura. Así, los pasajeros podrán recoger su equipaje un 30 por ciento más rápido, aseguran sus inventores.
Este concurso mundial bienal respaldado por la Unesco, reta a los estudiantes de todo el mundo a desarrollar ideas innovadoras para una aviación más sostenible.
El segundo premio fue para el equipo Clima del Royal Melbourne Institute of Technology, Australia, por su propuesta de desarrollo de aviones alimentado por una mezcla de producción sostenible biometano licuado y gas natural licuado (Bio-LNG).
En esta tercera edición del concurso Fly Your Idea se inscribieron más de 6.000 estudiantes de 82 países, formaron 618 equipos para desarrollar uno de los seis temas principales identificados por Airbus como desafíos del siglo XXI para una aviación más ecológica.
Otros finalistas
Materiales que combaten el ruido. El equipo AVAS de la India ideó una sencilla modificación en el motor, realizada con materiales especiales de geometría variable, que podría revolucionar el flujo de aire a través del motor y reducir la contaminación acústica.
Motores híbridos que usan la energía de las baterías. El equipo Flybrid de Italia creó unas baterías recargables con una forma especial, que se introducen en el compartimiento de carga y ayudan a dar energía eficiente a los motores híbridos. Sólo se carga en el avión el número de baterías necesarias dependiendo del recorrido, lo que optimiza el peso del avión, así, en un vuelo de corta distancia, esta solución podría ahorrar hasta un 60 por ciento de combustible, lo que reduciría las emisiones de CO2 en un 40 por ciento.
Calor humano, energía para las cabinas. El equipo Embarker de Malasia pensó que, incluso un cuerpo humano en descanso, puede ser eficiente. La energía desprendida por los pasajeros se recolecta por un material especial sensible al calor integrado en los asientos de cabina. Esta energía podría usarse para la electrónica de a bordo, reduciendo los requisitos energético para el vuelo.
Aerodinámica futurista
Los aviones que hoy surcan las pistas y cielos de cualquier aeropuerto del mundo son todos muy parecidos. Un par de alas salen de su fuselaje tubular. Bajo ellas se hallan los motores de propulsión. Y en la cola, los estabilizadores permiten controlar cambios de rumbo y movimientos de ascenso y descenso. Por ello, a nivel mundial, los expertos van investigando los cambios que deberían hacerse para lograr desarrollar aviones más ecológicos, pero más eficientes y veloces.
Nuevas formas de alas. Uno de los principales retos de los ingenieros aeronáuticos es reducir el consumo de combustible, para hacer las aeronaves más eficaces y respetuosas con el entorno. El concepto "Box Wing", producto de los ingenieros de Lockheed Martin, logra estos objetivos mediante el cambio de la forma de las alas. Los ingenieros de Boeing también presentaron unas alas innovadoras. La llamada "ala volante" hace que su drone, el X-48, sea más eficaz en términos de aerodinámica y distribución del peso.
Aviones híbridos. El futuro de los vehículos híbridos está relacionado no sólo con la industria automovilística, sino también con la aeronáutica. Boeing desarrolló el proyecto SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research), que permitirá a las aerolíneas ahorrar hasta un 70 por ciento de los carburantes convencionales mediante el uso de baterías.
Mientras espera a los pasajeros, el avión no sólo repostará combustible tradicional, sino que recargará las baterías en los sistemas enérgicos del aeropuerto. El avión usará el combustible convencional sólo para el despegue, y conectará inmediatamente los motores eléctricos una vez haya tomado altura. Hoy por hoy, los ingenieros no disponen de baterías que generen suficiente energía para propulsar un avión de pasajeros, pero antes del 2030 estas tecnologías podrían haberse desarrollado.
Desafían la velocidad del sonido
Estudiantes del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford llevan a cabo un proyecto de investigación para realizar viajes supersónicos en aviones que desafían la velocidad del sonido, superándola en 1,5 veces, es decir, volando aproximadamente a 1.837 kilómetros por hora.
Hace 20 meses empezaron a trabajar en el proyecto SU2, un programa de diseño aerodinámico para optimizar los aviones, es decir, para lograr modelos que consuman menos combustible, causen menos gases de efecto invernadero, menor ruido y que vuelen a más velocidad y altura. Para ello, crearon modelos por ordenador y los combinaron con optimizadores con el fin de definir la forma de un aparato mejor que los existentes hoy en día.
Los ordenadores no son unas computadoras cualquiera, sino las del centro de investigación de la NASA, unas máquinas gigantes, apodadas “sequoia” que analizan millones de datos en cuestión de segundos y que equivalen a la potencia de 10 mil ordenadores personales juntos.
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