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El sueño de las aeronaves eléctricas es casi una realidad

Aunque las aeronaves con propulsión eléctrica pueden estar todavía algo lejanas en el tiempo, las aeronaves equipadas con más elementos eléctricos ya son realidad gracias a la completa gama de soluciones innovadoras desarrolladas por Thales que están reemplazando progresivamente sistemas hidráulicos y neumáticos en las nuevas aeronaves.

Para la industria aeronáutica este nuevo paradigma supone un ahorro considerable de combustible tanto en vuelo como sobre tierra, ya que reduce considerablemente la huella de carbono y las emisiones de NOx, obteniendo a la vez una mejora de la fiabilidad y una reducción en los costes asociados al mantenimiento.

 

Pascal Thalin, Director Técnico. TAES (Thales Avionics Electrical Systems), nos lo explica.

¿De cuántos sistemas eléctricos dispone hoy una aeronave?

Por ejemplo, en el Boeing 787 Dreamliner, la proporción de sistemas eléctricos ha triplicado su presencia en comparación con la anterior generación de aeronaves debido a que diversos sistemas hidráulicos y neumáticos han sido reemplazados por sistemas eléctricos.

Esta es una tendencia relativamente nueva, pero en pleno auge,  dadas las ventajas de los sistemas eléctricos, como por ejemplo: ahorro en combustible  debido a la mejora en la eficiencia, así como mayor fiabilidad y facilidad en el mantenimiento.

El cambio hacia aviones cada vez más eléctricos facilitará también la consecución del  Proyecto Clean SkyProject, cuyo objetivo es reducir en un 50% las emisiones de CO2 y en un 80% las de NOx en el 2020.

Gracias a los esfuerzos de los fabricantes de motores y al incremento de la electrificación de los sistemas, las nuevas aeronaves serán más eficientes, con menor huella medioambiental y con menores costes de mantenimiento.

¿Qué tipo de innovaciones está desarrollando Thales en este campo?

La clave para afrontar estos retos es la reducción de peso de la aeronave y sistemas de propulsión más eficientes.

Por otro lado, muchos de los sistemas de las aeronaves: procesadores, instrumentos de navegación, controles, iluminación, ventilación,  e incluso los sistemas de entretenimiento son actualmente eléctricos. Nuevas aplicaciones como el arranque de los motores  son actualmente eléctricas en las nuevas aeronaves. Esto es lo que Thales ha estado desarrollando desde 2013 con sugenerador de arranque TopStart™ para el motor Silvercrest del Falcon5X.

Recientemente, hemos incrementado nuestro esfuerzo en  I+D para concebir nuevas soluciones de conversión de potencia capaces de alimentar las redes eléctricas de una aeronave, incluidas las de alta tensión. De hecho, las soluciones de conversión de potencia de Thales están ya certificadas y en servicio en el Boeing 787 Dreamliner and A350 XWB.

Enlos últimos tiempos, nos hemos centrado en desarrollar una arquitectura de electrónica de potencia modular integrada (IMPE) capaz de alimentar todo tipo de cargas en una aeronave. Esta nueva arquitectura se ha desarrollado alrededor de módulos electrónicos de potencia estándar y reconfigurables, e incorpora un sistema inteligente de gestión de potencia que combina de manera dinámica la demanda y agrupa  recursos según la necesidad.

Casos de éxito

Para el  Airbus A380 y el A400M, hemos desarrollado una tecnología puntera de generación de potencia de frecuencia-variable junto con la empresa Safran. El  A380 dispone de cuatro  generadores de frecuencia variable   capaces  de generar 150 kVA cada uno. Además de la mejora de peso que consigue, esta tecnología es cuatro veces más fiable que los generadores de frecuencia fija.

Thales está suministrando el sistema completo de conversión de potencia para el A350 XWB, que tiene la capacidad de proveer diferentes voltajes adaptados a los estándares de equipos  consumidores de energía de esa aeronave.

En el Boing 787 Dreamliner, se han reemplazado los antiguos circuitos neumáticos e hidráulicos por modernos circuitos eléctricos compactos y ligeros; y, como en otros modelos, Thales también  está suministrando el sistema de conversión de potencia para este modelo.

Finalmente el Falcon 5X se ha equipado con la última tecnología desarrollada por Thales, tanto para la nueva generación, como a través  de los programas europeos y franceses de investigación trabajando en colaboración con los fabricantes de aeronaves.

 

La clave diferenciadora de Thales

Thales es uno de los tres primeros suministradores  a nivel mundial de sistemas de generación y conversión eléctrica. En Thales, llevamos más de 60 años trabajando en este campo y hoy nuestros sistemas están volando en una gran parte de las flotas de aéreas del mundo.

Los productos de Thales han sido siempre reconocidos por su fiabilidad y buen desempeño, capaces de conseguir reducciones de peso y volumen, una óptima eficiencia y tensiones y corrientes “limpios”.

Sin embargo, nuestro carácter diferenciador radica en nuestra capacidad para innovar y más específicamente, en nuestra capacidad para proporcionar a nuestros clientes innovaciones suficientemente maduras como las requeridas por el sector de la aviación, en el que la seguridad es primordial y la regulación muy estricta.

Nuestro mejor activo es la experiencia  de varias décadas en la generación eléctrica de alto voltaje y sistemas de conversión, combinado con nuestra reconocida capacidad en sistemas en tiempo real.

“Resolver la ecuación de tamaño, peso y potencia es el reto clave de este negocio, y eso es lo que nos impulsa todos los días” 

Pascal Thalin

 

El futuro eléctrico

Las aeronaves del futuro serán cada vez más eléctricas y con menor impacto en el medio ambiente.

Así, por ejemplo,  soluciones que incorporan motores eléctricos en las ruedas, de manera que pueden desplazarse en tierra sin utilizar los motores principales, suponen un ahorro substancial de combustible en torno al 4% para aeronaves de corto-medio recorrido.

En promedio, los sistemas eléctricos cubren una cuarta parte de la energía que necesita un avión principalmente para alimentar funciones de bajo o medio consumo. En el futuro, será necesario incrementar significativamente los la potencia de los sistemas de generación y conversión eléctricos para alimentar todas las funciones eléctricas de un avión, tanto en  tierra como en vuelo. Al mismo tiempo, continuaremos haciendo los sistemas más ligeros, más compactos y fáciles de mantener.
 

Resolver la ecuación de tamaño, peso y potencia es el reto clave de este negocio, y eso, ¡Es lo que nos impulsa todos los días!