Los mejores jets de ducto eléctrico (Electric Duct Fan Jets)

Aunque los modelos de aviones pueden venir e irse, el concepto de propulsión forma el núcleo de la historia de la aviación. Los jets de ducto ventilado propulsados por generación eléctrica no solo funcionan bien para aviones a escala, sino que podrían ser un modelo para el futuro de los viajes aéreos. Mientras los aficionados debaten los mejores aviones, gobiernos, investigadores e ingenieros investigan la conversión de la aviación de jets propulsados por combustibles fósiles a energía eléctrica.

Examen

En 2007, el Instituto de Ingeniería e Investigación Tecnológica Universitaria (URETI) y la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) se unieron para investigar cómo los esquemas de propulsión eléctrica podrían un día impulsar vehículos aéreos totalmente eléctricos. En un motor de turbina aero tradicional, el par y la velocidad están acoplados para control de velocidad. Eso limita la propulsión. Los participantes del estudio descubrieron que la propulsión eléctrica puede lograrse diseñando múltiples "propulsores", en este caso hélices, que se conectan remotamente a un generador eléctrico. Coloque varios ventiladores en el fuselaje de la aeronave, y aumentará la contribución combinada de cada uno a la potencia total del avión totalmente eléctrico. La idea comienza en el concepto de diseño.

Descubrimiento

Los resultados de URETI mostraron que los aviones totalmente eléctricos, usando motores y generadores superconductores, no solo podrían igualar la densidad de potencia de motores de turbina, sino que en realidad podrían alcanzar densidades de potencia más altas a niveles de potencia relativamente bajos, según Cesar Luongo, miembro senior del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Dicho esto, tanto NASA como URETI conceden que los componentes eléctricos dentro del superconductor necesitan densidad de potencia mejorada. Naturalmente, el potencial necesita más investigación con resultados de prueba convincentes antes de que cualquier transportista pueda convertir viable y comercialmente a ello. A fecha de publicación, el proyecto de investigación de cinco años de NASA continuaba estudiando estas posibilidades.

Aplicación

¿Cómo se aplicaría todo esto? Los investigadores probaron el concepto de propulsión eléctrica en el peor escenario para un Cessna 172: fallo de potencia. Según el estudio de superconductores de Luongo, una "jaula de ardilla" (squirrel cage), el rotor de un motor de inducción AC, podría proporcionar suficiente potencia (35 por ciento) para un avión eléctrico sobrecalentado para llegar al aeropuerto más cercano. Mientras tanto, NASA y el Instituto de Tecnología de Georgia desarrollaron un modelo electromagnético-térmico integrado que podría integrar diseños de sistemas electro y aeropropulsión. En efecto, los investigadores han descubierto cómo salvar la brecha entre motor de turbina y motor eléctrico.

Usos comerciales

Para facilitar el impacto más positivo en el medio ambiente, Luongo y otros investigadores sugirieron aplicar modelos de motores de superconducción a dos tipos de aeronaves: aviones de transporte regional pequeños, y transportes transcontinentales o intercontinentales grandes. Para hacer esto, los motores de turbina existentes impulsarían generadores superconductores, y la propulsión se distribuiría a múltiples motores eléctricos en cada ala. Sin embargo, los investigadores reconocen desafíos de configuración. Por ejemplo, las aeronaves existentes necesitarían diseño de ala híbrida-cuerpo y capacidades de despegue y aterrizaje cortos.