EADS presenta en Le Bourget un estudio conceptual de un nuevo transporte de alta velocidad

París/Le Bourget21 junio 2011

  • Velocidad de crucero Mach 4 a 32 km de altitud
  • De París a Tokio en 2 horas y 30 minutos
  • Impacto reducido sobre el medio ambiente
  • Primeros demostradores previstos para finales de esta década

EADS presenta un estudio conceptual para un sistema de transporte de alta velocidad en el Salón Internacional Aeronáutico de París. El objetivo es que el futuro vehículo de transporte comercial realice rutas de vuelo de larga distancia, tales como Tokio-París o Tokio-Los Ángeles, en menos de 2 horas y media, con un impacto mínimo sobre el medio ambiente y siendo operado como un avión normal.

EADS Innovation Works y Astrium han puesto en marcha en colaboración con ONERA, el laboratorio francés de Estudios e Investigaciones Aeroespaciales, un estudio de viabilidad y sistemas que cuenta con el patrocinio de la Dirección General de la Aviación Civil de Francia (Direction Générale de l’Aviation Civile – DGAC). Este concepto de transporte ha sido bautizado como ZEHST (Zero Emission High Supersonic Transport – Transporte Supersónico Cero Emisiones) y está sustentado en los conocimientos técnicos del proyecto de nave espacial suborbital de Astrium. Es uno de los programas que se han incorporado al grupo de actividades de EADS Innovation Works conocido como eCO2avia, que incluye esfuerzos tales como demostrar la viabilidad del empleo de biocombustibles y electricidad en la aviación.

Una de las metas principales que actualmente impulsan el desarrollo de los sistemas de transporte aéreos mundiales es conseguir reducir los tiempos de viaje en vuelos para pasajeros. No obstante, en el futuro las líneas aéreas con rutas de larga distancia no sólo tendrán que ser rápidas, también tendrán que respetar los ambiciosos objetivos de protección medioambiental impuestos a la industria del transporte aéreo, los cuales incluyen los detallados en el mapa de ruta “Flightpath 2050” de la Comisión Europea. Este informe de la Comisión Europea fija como objetivos la reducción de las emisiones de CO2 de los aviones en un 75%, del NOx en un 90% y de los niveles de ruido en un 65%, tomando como valores comparativos de referencia los niveles del año 2000.

Está previsto que los primeros demostradores ZEHST estén terminados a finales de esta década. Acto seguido se comenzará a desarrollar un vehículo operativo. Para que los sistemas de transporte comercial de alta velocidad alcancen el rendimiento necesario y a la vez respeten las exigencias medioambientales futuras es necesario superar gran cantidad de retos tecnológicos. Uno de los fines de los estudios en marcha es encontrar la forma de acompasar los requisitos y los objetivos impuestos con los aspectos técnicos.

Como primer paso hacia una solución básica de referencia se ha desarrollado un primer concepto de sistema de propulsión para el ZEHST que utilizará el hidrógeno líquido como combustible principal. Los siguientes pasos a seguir en este proyecto a largo plazo incluyen la validación del impacto medioambiental de este concepto y en particular de la arquitectura de su sistema de propulsión. Es probable que el tipo de combustible que utilizará el nuevo vehículo se elija teniendo en cuenta su rendimiento medioambiental, no obstante, también se tendrán en consideración otros factores tales como su producción y distribución, además de la aceptación y acogida del concepto por parte de los futuros pasajeros, la tripulación y la opinión pública en general. Las pruebas y los demostradores serán dos hitos fundamentales para completar esta segunda fase de la hoja de ruta. Durante la tercera etapa del proyecto se hará frente a las exigencias específicas de un producto de las características de un avión de alta velocidad capaz de realizar una misión intercontinental hipersónica de forma “ecológica”, silenciosa y siendo operado como un avión normal del año 2050.

“El concepto inicial representa la arquitectura de un sistema de propulsión que pretende tener en cuenta todas las cuestiones relativas a la seguridad del vuelo y los requisitos de minimizar las emisiones de gases de escape y ruido, en particular la explosión sónica”, comenta Jean Botti, Director Técnico (CTO) de EADS. “Nos encontramos todavía en una fase muy preliminar de este programa de investigación. De hecho, no veremos volar a los primeros aviones de serie que funcionarán con la tecnología que resulte de este concepto antes de 2040”.

Durante las diversas fases de vuelo de un recorrido de larga distancia a una velocidad de crucero hipersónica se emplean tres tipos de motores de forma secuencial. Gracias al conocimiento técnico obtenido durante la investigación llevada a cabo a lo largo de los últimos cinco años para el desarrollo de la nave espacial de Astrium será más sencillo dominar las fases de ascenso y descenso del perfil de vuelo.

El impulso que necesita el ZEHST durante la primera fase del vuelo, que comienza con el despegue habitual desde una pista normal seguido por el crucero inicial, el ascenso a 5 km de altura y la aceleración a velocidad Mach 0.8 será posible gracias a dos motores turborreactores de alta potencia y baja derivación sin dispositivos de postcombustión (recalentamiento) que funcionan con biocombustible.

Para que el avión complete la empinada y continuada ascensión hasta alcanzar la altura de crucero final y la aceleración necesaria para superar el régimen de velocidad transónica y llegar a una velocidad Mach 2.5 se ponen en marcha primero dos pequeños propulsores de cohetes alimentados mediante oxígeno líquido / hidrógeno líquido y a continuación un tercer motor de mayor tamaño (desarrollado a partir de los utilizados en la lanzadera comercial Ariane) .

Una vez se ha alcanzado la velocidad necesaria y una altura de 23 km se ponen en marcha dos ramjets alimentados con hidrógeno para el vuelo de crucero a una velocidad superior a Mach 4, el nivel Mach óptimo en términos de consumo de combustible a una altitud aproximada de hasta 32 km.

Al aproximarse al aeropuerto de destino el avión comenzará a descender sin motor desacelerando hasta alcanzar una velocidad subsónica y una altitud de 10 km, momento en el cual se arrancarán de nuevo los turborreactores del avión para efectuar un aterrizaje normal, con suficiente impulso para poder retomar el vuelo de nuevo o dirigirse a otro aeropuerto si fuese necesario.

Uno de los criterios y objetivos de diseño del ZEHST es conseguir que los pasajeros tengan una experiencia “normal” y confortable durante todo el vuelo, sin necesidad de utilizar un equipo especial ni someterse a un entrenamiento específico. Eso sí, durante el breve espacio de tiempo que dura el empinado ascenso y la aceleración mientras el avión es propulsado por los motores de cohetes, los pasajeros del ZEHST sentirán levemente las fuerzas de aceleración que no superarán en ningún caso los 1,2 g.

El programa ZEHST es, en parte, fruto de una cooperación franco-japonesa que nació cuando la Agrupación de Industrias Aeronáuticas y Espaciales francesas (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales – GIFAS) y la Sociedad de Empresas Aeroespaciales japonesas (Society of Japanese Aerospace Companies – SJAC) firmaron un Acuerdo de Cooperación de Tecnologías Supersónicas durante el Salón Internacional Aeronáutico de París de 2005.

Acerca de EADS

EADS es líder mundial en aeronáutica, defensa y servicios relacionados. En 2010, el Grupo –compuesto por Airbus, Astrium, Cassidian y Eurocopter– generó unos ingresos de 45.800 millones de euros con una plantilla de casi 122.000 empleados.

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