Aviones del Futuro: un Objetivo de la Aeronáutica Europea

Los aviones del futuro se han convertido en el objetivo principal de la industria aeronáutica europea. Se trata de crear aviones veloces, eficaces y amigables con el medio ambiente.

Para lograrlo, la Comisión Europea (CE) ha presentado la Alianza para la Aviación de Emisiones Cero. Esta alianza hace una convocatoria a la comunidad aeronáutica en pos de desarrollar nuevos modelos de aviones.

El objetivo principal es optimizar la aviación para disminuir las emisiones de carbono y alcanzar la “neutralidad climática” en el territorio europeo para el 2050. 

El alcance de este objetivo beneficiará no solo a Europa, pues puede convertirse en un modelo mundial que revolucione el mercado de la aeronáutica tal y como lo conocemos hoy

Margrethe Vestager, la actual comisaria europea de Competencia, sobre esto expresó: “Con la llegada de los aviones de emisiones cero, Europa está escribiendo el próximo capítulo de la aviación”. 

¿Cuál fue el primer avión del futuro? 

Construir aviones del futuro es un objetivo de la aeronáutica europea hace varias décadas. De hecho, la aeronave que antecede este proyecto actual y revolucionó la aeronáutica hace unas décadas es la europea Concorde.

La aeronave Concorde fue el primer avión comercial a reacción supersónico. Casi dos años después la competencia soviética presentaba el también supersónico Túpolev Tu-144. Este último salió de servicio en 1999.

Este modelo estuvo de servicio desde 1976 hasta su salida de circulación en el 2003. Fue fruto del trabajo conjunto de los fabricantes British Aircraft Corporation y Aérospatiale.

El ícono de la aviación comercial es también una maravilla de la ingeniería aeronáutica. Solo se construyeron 20 naves, de ellas 6 prototipos de pruebas

Para ponerte en contexto, el conocido Boeing 747 tarda 22 horas en llegar de Londres a Sídney. El Concorde podía cubrir este trayecto en solo 17 horas y poco más de 3 minutos.

La salida del mercado de ambos modelos significó una gran pausa en la industria de los aviones futuristas. Sin embargo, este nuevo objetivo de la aeronáutica europea podría causar otra gran evolución en la industria de la aviación mundial. 

¿Qué necesita la aviación del futuro?

Una de las más grandes preocupaciones de la humanidad son los efectos de la contaminación. Es bien sabido que los modelos actuales de aviones son grandes contaminantes de la atmósfera.

La aviación del futuro apuesta por la creación de modelos que no emitan CO2 y que al mismo tiempo sean menos ruidosos. 

Si bien han circulado noticias poco agradables como el desarrollo de asientos para viajar “parados”, el interés de las empresas que defienden el desarrollo de los aviones del futuro se centran en la comodidad del pasajero.

Desde implementar la biometría para agilizar los procesos hasta asegurar las comodidades necesarias para hacer más placentero el viaje. Los aviones de la nueva generación buscarán ser amigables con sus usuarios.

Una de las prioridades más comentadas es la de lograr una mayor rapidez y eficacia en el transporte aéreo comercial del futuro. 

El factor más importante de todos es la seguridad. Los aviones del futuro buscarán ser seguros y propiciar sistemas, tanto en tierra como en el aire, para asegurar a sus clientes y trabajadores la seguridad máxima. 

¿Existen ya modelos de aviones del futuro?

Sí, actualmente numerosas empresas trabajan por presentar naves funcionales que cumplan con todos los requisitos que se plantean como objetivo para la aeronáutica del futuro

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A continuación, te presentaremos algunas de las aeronaves novedosas que pudieran ser los aviones del futuro:

El Lapcat-II

“Conceptos y tecnologías de propulsión a largo plazo” (LAPCAT) fue un estudio europeo que se desarrolló durante tres años. El objetivo era viabilizar la producción de motores para un avión de vuelo hipersónico.

El Lapcat-II fue diseñado por un equipo europeo durante un estudio de 4 años. El objetivo era puntualizar los objetivos del primer proyecto para crear una hoja de ruta de desarrollo detallada. 

El resultado de esta investigación fueron dos conceptos válidos para desarrollar el Lapcat-II: el Match cinco y el Match ocho.

Antes de contarte más necesitamos ponerte en contexto. A grandes rasgos la velocidad del sonido corresponde a la velocidad en que se propaga un frente de ondas en un medio.

En la Tierra el medio puede estar influenciado por varios factores como la temperatura, la humedad o el nivel del mar. Teniendo en cuenta que varía según el medio, se usa Match 1 para representarla. 

Ahora bien, Lapcat-II puede alcanzar teóricamente velocidades de crucero de hasta Match ocho. Lo que significa que puede alcanzar ocho veces la velocidad del sonido

El primero está buscando crear un avión capaz de volar desde Bruselas hasta Sídney en un lapso de 2 a 4 horas. Para este proyecto se investiga el A2 de Reaction Engines Limited. 

Para poder ser capaz de alcanzar y mantener esas velocidades tan altas requeridas, deben desarrollar antes su concepto de motor Scimitar. Este concepto aprovecharía la termodinámica propia del hidrógeno líquido.

El otro concepto, Match ocho, parecía a primera vista factible. Sin embargo, requiere una gran cantidad de combustible afectando el peso de la nave y dificultando el despegue. 

Hytex: el modelo asiático

Del otro lado del mundo se encuentra el modelo Hytex de la Agencia de Exploración Aeroespacial Jaxa.

Esta aeronave hipersónica asiática pretende cruzar el Pacífico en solo dos horas. Para ello sería capaz de alcanzar una velocidad de Match 5

Hasta el momento el motor turbo de Hytex ha sido probado con resultados satisfactorios. En los experimentos de vuelo ha sido capaz de alcanzar hasta Match 1.8 de velocidad.

Además, Hytex emplea el hidrógeno líquido como combustible y elemento para enfriar el aire que, al alcanzar velocidades hipersónicas, adquiere altas temperaturas. 

Como refiere Hideyuki Taguchi, líder del equipo de investigación de aeronaves hipersónicas Jaxa: “El consumo es de un cuarto lo que usa un cohete”.

La agencia asiática se encuentra trabajando con LAPCAT en un proyecto de intercambio de conocimiento hipersónico que involucra a Europa y Japón.

Maveric el modelo de Airbus

El “Modelo de aeronave para validación y experimentación de controles robustos e innovadores”, Maveric, propone un avión experimental para viabilizar nuevos materiales y un diseño espectacular.

El modelo a escala cuenta con un diseño de ala integrado que se inspira en el icónico bombardero B-2 de los Estados Unidos. Con este diseño peculiar el avión podría disminuir las emisiones de carbono en un 20%. 

El modelo fue revelado en el evento Singapore Airshow después de varias pruebas secretas. Este diseño abre posibilidades nuevas para integrar los sistemas de propulsión

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Los motores pueden ser integrados bajo el cuerpo de la nave y reducir considerablemente el ruido. 

Sin embargo, uno de los principales retos de este modelo es la complejidad que representa para un piloto comercial el maniobrar la nave con su diseño particular. Sin embargo, la asistencia podría cambiar esta dificultad. 

Otros elementos son más preocupantes como su integración a los aeropuertos que no vienen diseñados para este nuevo modelo. Su gran envergadura también plantea un reto en la colocación de las salidas de emergencia. 

En cuanto a la comodidad de los pasajeros, la nave no posee ventanas lo que podría ser un inconveniente para muchos. También los pasajeros situados en las filas externas podrían sentir mucho más intensas las maniobras y marearse.

Todo esto sin hablar de lo curioso que sería no poder experimentar la sensación de movimiento durante un viaje de varias horas. 

Aviones del futuro en Estados Unidos

Los aviones del futuro no son una tendencia exclusiva de Europa. En Estados Unidos, por ejemplo, se desarrollan varios proyectos importantes para poner en marcha aviones supersónicos. 

Uno de ellos es el modelo AS2 de la firma Aerion. Este avión de negocios es bastante exclusivo para usuarios solventes. Solo puede llevar un máximo de 12 pasajeros y ya se encuentra en una fase avanzada de estudio. 

Sin embargo, Aerion anunció que: 

“En el actual entorno financiero ha sido un gran desafío cubrir las grandes necesidades de capital previstas y necesarias para finalizar la transición del AS2 a la producción”.

Por lo que aún los usuarios del mundo empresarial tendrán que esperar para usar este avión supersónico de lujo. 

La compañía estadounidense Spike Aeroespace también tiene planes de lanzar un avión supersónico. Este jet ejecutivo, aún en desarrollo, se propone además hacer un motor mucho más silencioso que los conocidos hasta ahora. 

Además, propone cambiar las ventanas tradicionales por pantallas de video internas conectadas a cámaras en el exterior de la nave. 

¿Qué combustible moverá a los aviones del futuro?

¿Sabías que existe un término que define la vergüenza que les causa a algunas personas las emisiones de CO2 al trasladarse en avión? Pues sí, nos referimos a “flygskam”. 

Este vocablo se acuñó en Suecia y forma parte del creciente interés de la población mundial y la industria aeronáutica por optimizar sus modelos para no dañar al medio ambiente. 

De los aspectos más relevantes que tienen en cuenta los fabricantes de los aviones del futuro es el combustible. Se necesita uno que no contamine el medio ambiente, que sea seguro y con costos de producción rentables.

Hasta ahora la electricidad no se considera una alternativa factible para los aviones. La tecnología actual no permite almacenar y mucho menos generar la energía necesaria para viajes largos.

Modelos como el Lapcat-II usan un estatorreactor. Este es un reactor sin partes movibles que succiona el aire a gran velocidad y lo introduce a presión en una cámara de combustión.

El estatorreactor puede aumentar la velocidad de la nave, pero necesita un combustible efectivo. 

El hidrógeno líquido encabeza la vanguardia cuando de combustibles para los aviones futuros se habla. Es amigable con el medio ambiente y además no es altamente inflamable como el keroseno cuando la nave está en pleno vuelo. 

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De hecho, una cadena de supermercados belga ha logrado que sus camiones de carga funcionen con hidrógeno producido en un parque de turbinas de viento cercano. Es algo parecido a lo que se planea hacer, pero a gran escala. 

Pero esto genera un problema, el vapor de agua resultante de la combustión de hidrógeno se queda en la atmósfera por mucho tiempo constituyendo un riesgo contaminante. 

Además, su obtención resulta muy costosa. Por lo que se calcula que un boleto hipersónico podría ser tres veces más caro que un boleto en clase ejecutiva. 

Otra opción es el Biojet. Se produce a partir de residuos biológicos y el queroseno sintético. Reduce las emisiones desde un 65% hasta un 100%, en comparación con el queroseno tradicional. 

En 2011 se realizó en España el primer vuelo propulsado por Biojet. El evento fue fruto de una colaboración entre Iberia y Repsol. 

Esta útlima ya ha fabricado y sacó al mercado nacional los dos primeros lotes de biojet creados a partir de biomasa. El combustible ya fue utilizado por la compañía Evelop para un vuelo sostenible entre Madrid y Punta Cana. 

Una de las grandes ventajas del biocombustible es que los aviones no tienen que ser modificados para poder usarlo. A diferencia del hidrógeno líquido, no necesita de un sistema de almacenamiento especial. 

¿Los aviones del futuro mejorarán la experiencia del cliente?

Si bien los aspectos técnicos son importantísimos, también lo es brindar la mejor experiencia posible al cliente. En este sentido, los aviones del futuro buscan elevar la experiencia al siguiente nivel. 

Desde ofrecer asientos más cómodos hasta habilitar condiciones para desarrollar reuniones a bordo de la nave, los aviones del futuro quieren revolucionar la industria y la forma en la que concebimos los viajes.

Por ejemplo, Boeing en colaboración con la Universidad de Cincinnati y la fundación The Live Well Collaborative contemplan la creación de un espacio de co-trabajo integrado en la nave

La “Coffee House Cabin” contará con un espacio de trabajo para cuatro pasajeros que podrán optar por el acceso a esta zona en la compra de su pasaje

Airbus opta por la “Cabin Vision 2030” que permitirá a los pasajeros girar sus asientos para sentarse en grupos, elegir el entorno de vuelo mediante la realidad aumentada o realizar pedidos mediante dispositivos digitales. 

¿A qué retos se enfrenta la creación de los aviones del futuro?

Los objetos que se mueven a velocidades superiores a Match 5 se someten a temperaturas de más de 1.000 grados Celsius. 

A esta temperatura materiales como el aluminio o el titanio se funden. Esta es una preocupación en el desarrollo de la tecnología.  

Sin embargo, se descubrió que a Match 8 se acumuló un calor 30% menor que a Match 5. Al parecer una aeronave más pequeña sería la clave. 

Otro gran problema asociado con las naves supersónicas es la contaminación sonora. Al romper la barrera del sonido el avión genera un estruendo dañino y molesto

Hasta ahora la solución que se plantea es que viajen sobre el Polo Norte cruzando el Estrecho de Bering para evitar zonas pobladas. Mientras, la NASA trabaja con las compañías Lockheed Martin y Boeing para reducir el ruido. 

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