Desarrollo tecnológico, parte de la propuesta de valor de Aernnova

Aernnova se centra en explorar respuestas a las demandas futuras, preparándose para participar en nuevos programas aeronáuticos lanzados por sus clientes. Por este motivo, estamos llevando a cabo proyectos para abordar los nuevos productos de aviación eléctrica y así satisfacer las necesidades de nuestros clientes.

Las actividades del proyecto E-FLIGHT responden a estos retos y están relacionadas con la integración de motores eléctricos en la estructura y el diseño de nuevas soluciones estructurales que integran baterías de alta potencia.

Enmarcado en la convocatoria HAZITEK del Gobierno Vasco y desarrollado en colaboración con dos empresas: ORKLY e INNOMAT/MUGAPE, ha contado con el apoyo técnico avanzado de dos centros de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación (TECNALIA y TEKNIKER).

Dentro del proyecto existen 3 áreas clave: (i) la investigación de nuevos sistemas antihielo; (ii) el desarrollo de sistemas de baterías; y (iii) el estudio e implementación de baterías en aeronaves.

(i) SISTEMAS ANTIHIELO

Coordinado por Yoana Zuazo y David Cruz, donde Aernnova ha abordado diferentes tipos de soluciones:

Soluciones activas (capaces de hacer desaparecer el hielo). Se estudiaron sistemas de tintas conductoras y resistivas integradas en un borde de ataque de material compuesto. En estos sistemas, se hace pasar electricidad a través de un circuito (de estas tintas) impreso en los tejidos que forman el propio borde de ataque. El paso de corriente provoca el calentamiento de la zona, haciendo que el hielo se derrita.

Soluciones pasivas (retrasan la formación de hielo en la superficie). Se estudiaron para bordes de ataque metálicos, aplicando sobre su superficie texturizado (mecanizado láser en la superficie del orden de micras de profundidad) y pinturas antihielo (junto con INNOMAT), que dan lugar a superficies superhidrofóbicas (superficies que repelen el agua), ayudando a reducir la acumulación de agua y, por tanto, la creación de hielo.

(ii) DESARROLLO DE SISTEMAS DE BATERÍAS

Coordinado por El equipo de Koldo Ibisate, con el apoyo de TECNALIA:

-Desarrollo de una carcasa de fibra de carbono y resina termoestable capaz de soportar las temperaturas que se pueden alcanzar cuando aparece el fenómeno de fuga térmica (reacción en cadena resultante de la acumulación de un exceso de calor dentro de un paquete de baterías).

-Provisión de un sistema de extracción de humos en caso de fuga térmica.

-Estudio de la disposición de las celdas. Selección de la celda más adecuada y su organización en la batería.

-Diseño de un sistema de refrigeración para mantener las celdas funcionando dentro del rango operativo indicado por el fabricante.

(iii) IMPLEMENTACIÓN DE LA BATERÍA EN LA AERONAVE

-Estudio de las zonas de integración de la batería en la aeronave. Disposición de la batería, sistemas de anclaje, análisis de accesibilidad, montaje y mantenimiento, sistemas de refrigeración, ...

-Análisis de los trazados del cableado

-Estudio de viabilidad del uso del calor generado por las baterías.

La parte final del proyecto consistió en la validación de las soluciones obtenidas. Se fabricaron y probaron dos prototipos funcionales: uno con un borde de ataque con resistencias integradas y otro con una carcasa de batería de fibra de carbono con todos sus elementos.

Se realizaron las siguientes pruebas en el prototipo funcional del borde de ataque:

Prueba funcional. Se prueba en condiciones de funcionamiento para verificar que las tintas conductoras integradas son capaces de generar suficiente energía para funcionar como sistema antihielo.

Prueba en cámara climática. Colocados dentro de una cámara climática, se sometieron a ciclos entre -10 °C y 50 °C para medir que los detalles de tensión y corriente a lo largo de la prueba no sufran variaciones. Además, se someten a la potencia máxima para verificar que no fallan.

Se realizaron las siguientes pruebas en el prototipo de batería:

Pruebas funcionales. El prototipo funcional se probó para asegurar que puede funcionar dentro de los parámetros operativos.

Prueba de EMI. Tanto la emisión como la emisividad electromagnética del prototipo se midieron probando diferentes sistemas de blindaje.

Prueba de fuga térmica. El objetivo era verificar que el diseño propuesto cumplía con las exigentes condiciones aeronáuticas de la norma RTC-311/A en cuanto al comportamiento de las celdas ante una fuga térmica.

Los resultados finales de las pruebas demostraron el éxito del diseño, ya que cumplió con los requisitos establecidos por la norma.

En conclusión, el proyecto nos ha ayudado a conocer las nuevas tecnologías que pronto incorporaremos en nuestros próximos proyectos.