December 1, 2021

Aernnova diseña y desarrolla la estructura del avión eléctrico ES-19 de Heart Aerospace

Aernnova trabajará junto con los ingenieros de Heart Aerospace en el diseño del ala, el fuselaje y el empenaje del avión.
Autores
Juan Carlos Ortiz | Vicepresidente Ejecutivo de Ingeniería, Aernnova Group

Heart Aerospace ha seleccionado a Aernnova para codiseñar la estructura del nuevo avión eléctrico ES-19. Aernnova colaborará con los ingenieros de Heart en el diseño del ala, el fuselaje y el empenaje de la aeronave.

Con sede en Gotemburgo, Suecia, Heart Aerospace está desarrollando un avión regional totalmente eléctrico de 19 plazas y cero emisiones de carbono, propulsado íntegramente por baterías y motores eléctricos. Esta primera generación de aeronaves tendrá una autonomía máxima de hasta 250 millas utilizando baterías de iones de litio. La autonomía aumentará a medida que mejore la densidad energética de las baterías.

United, una de las aerolíneas más grandes del mundo, y Mesa, el mayor operador de aviones de 19 plazas de la historia, han realizado conjuntamente pedidos de compra de 200 unidades del ES-19.

El avión ES-19 contará con 19 asientos, distribuidos en 8 filas con una configuración de 1+1, además de tres asientos en la parte trasera. La distancia entre asientos será de 30 pulgadas. El ES-19 está diseñado como una aeronave eléctrica STOL (de despegue y aterrizaje cortos), capaz de operar en pistas de 750 metros y con capacidad de aproximación pronunciada.

El mercado del nuevo ES-19 serán los vuelos cortos con alta demanda. Esto incluye rutas entre islas y sobre zonas montañosas, donde la distancia de vuelo es significativamente menor que las rutas terrestres disponibles. Algunos ejemplos incluyen el trayecto del Aeropuerto Internacional O'Hare de Chicago (ORD) al Aeropuerto de la Universidad de Purdue (LAF), de 191 km, y del Aeropuerto Internacional de San Francisco (SFO) al Aeropuerto Municipal de Modesto (MOD), de 120 km. También se incluyen países como Indonesia, un archipiélago de 17 000 islas que ha cuadruplicado su tráfico aéreo nacional en la última década.

Los aviones eléctricos no estarán listos para rutas de larga distancia a corto plazo, por lo que solo representan una parte de la solución para descarbonizar el transporte aéreo. Para las rutas de larga distancia, se está trabajando en el uso de hidrógeno y biocombustibles.

Hace unas décadas, los aviones de 19 plazas eran muy comunes. Desde entonces, los elevados costes de adquisición y mantenimiento de los motores turbohélice han hecho que los aviones de 19 plazas dejen de ser rentables. El motor eléctrico es unas 20 veces más barato que un turbohélice de tamaño similar y unas 100 veces más barato que el turbofán más económico. Y lo que es más importante, los costes de mantenimiento son más de 100 veces inferiores. Estos menores costes operativos harán que los aviones eléctricos de 19 plazas sean competitivos frente a los turbohélices de 70 plazas.

El diseño del ES-19 se basa en una estructura de aluminio con tren de aterrizaje retráctil, ala alta, empenaje en forma de T y un fuselaje no cilíndrico para optimizar el interior de la cabina. El núcleo del ES-19 es su sistema de propulsión eléctrica.

El ES-19 será mucho más silencioso que cualquier avión de combustible fósil, y las vibraciones del motor que se perciben en aviones más pequeños quedan prácticamente eliminadas. La aeronave cuenta con un sistema de control fly-by-wire integral que compensa activamente las turbulencias, garantizando un vuelo más suave en todas las condiciones meteorológicas. El fuselaje, totalmente metálico, está completamente presurizado.

El ES-19 tendrá cero emisiones operativas. Los aviones eléctricos desempeñarán un papel importante en la descarbonización del transporte aéreo de corta distancia.

Al igual que los coches eléctricos, los aviones eléctricos funcionan mejor en lugares con fácil acceso a energías renovables. En Suecia y Noruega, más del 90 % de la energía de la red proviene de fuentes renovables.

La generación actual y emergente de cargadores de alta potencia desarrollados para aplicaciones automotrices admite los niveles de voltaje y potencia necesarios para la carga de aviones eléctricos. La diferencia más notable para las aplicaciones aeronáuticas será el tipo de conector físico y, posiblemente, la comunicación de datos entre el cargador y la aeronave. El tiempo de carga depende en gran medida de la infraestructura disponible, pero con la carga recomendada, el ES-19 puede cargarse en menos de 40 minutos.

Quizás la mayor diferencia entre el desarrollo de sistemas de propulsión eléctrica para la automoción y la industria aeroespacial sean los requisitos de certificación y cualificación tanto para el hardware como para el software. El estándar industrial actual y los medios aceptados para certificar baterías de iones de litio con electrolito líquido se establecen en la norma RTCA DO-311A. La prueba consiste en forzar a dos celdas adyacentes a entrar en fuga térmica y demostrar que esto no provoca una reacción en cadena, que no se liberan fragmentos fuera del sistema de baterías y que no hay escape de gases fuera del sistema, salvo a través de los respiraderos designados.

El ES-19 se certificará según las normas vigentes CS-23, las mismas que utilizan todos los aviones convencionales. Al ser un avión de pasajeros de 19 plazas, lo certificaremos bajo el nivel más alto de la CS-23, el Nivel 4, con requisitos tan estrictos como los de la mayoría de los aviones comerciales.

Los principales hitos hacia la certificación son completar la Revisión Preliminar de Diseño (PDR) en el tercer trimestre de 2022, la Revisión Crítica de Diseño (CDR) en el tercer trimestre de 2023, el primer vuelo en el cuarto trimestre de 2024 y el Certificado de Tipo en el tercer trimestre de 2026. La entrada en servicio tendría lugar en el cuarto trimestre de 2026.

Aernnova mantiene un firme compromiso con el objetivo de alcanzar cero emisiones netas de carbono para 2050 y desempeñar un papel protagonista en la transición hacia una industria aeronáutica neutra en carbono. El desarrollo tecnológico y la innovación son uno de los vectores de crecimiento estratégico de Aernnova para alcanzar este ambicioso objetivo, motivado por la necesidad de reducir el consumo de energía, las emisiones y el ruido, aportando valor a los productos y servicios de nuestros clientes y garantizando un impacto positivo duradero en nuestra sociedad, economía y medio ambiente.

El proyecto ES-19 forma parte del plan de Aernnova para promover nuevas tecnologías con impacto en el desarrollo sostenible, y este acuerdo con Heart Aerospace marca un nuevo segmento de crecimiento para Aernnova en el mercado de aviones de propulsión eléctrica e híbrida-eléctrica.