La empresa noruega EdgePerformance desarrolló una versión de 125 HP del conocido motor Rotax 912 ULS para alimentar el generador de una aeronave no tripulada de carga.
La empresa checa Zuri anunció el pasado 13 de octubre que utilizará un motor Rotax 912 ULS profundamente modificado por la firma noruega EdgePerformance para su demostrador tecnológico TD 2.0, una aeronave híbrida-eléctrica de despegue y aterrizaje vertical (VTOL, por sus siglas en inglés) que servirá como plataforma de desarrollo de un futuro transporte de carga no tripulado.
La particularidad de esta instalación es que el motor de combustión interna no impulsará directamente las hélices, sino que accionará un generador eléctrico. La energía producida alimentará los motores de propulsión, mientras que las baterías aportarán potencia adicional durante las fases de mayor demanda, como el despegue vertical, la transición y el aterrizaje. Durante el vuelo de crucero, el sistema también permitirá recargar las baterías.
Rotax modificado
EdgePerformance, especializada en la modificación de motores Rotax, partió de un 912 ULS nuevo, originalmente equipado con carburadores, doble encendido electrónico y una reductora para la hélice. El motor fue desarmado y reconstruido con un nuevo árbol de levas, pistones y cilindros. Los carburadores fueron reemplazados por un sistema de inyección electrónica de 
combustible, mientras que el encendido es controlado por una unidad electrónica de control (ECU, por sus siglas en inglés), con variación automática del avance. También se eliminó la reductora de la hélice, sustituida por un acoplamiento de accionamiento directo. Esta modificación responde a que el generador requiere una velocidad de rotación superior a la habitual de una hélice.
Las modificaciones elevaron la potencia nominal de 100 HP (73,5 kW) a 124,7 HP (93 kW), a 5.800 revoluciones por minuto. El peso en seco declarado para esta configuración es de 57 kilogramos.
Una característica adicional es su capacidad para utilizar nafta automotriz de 98 octanos RON (número de octano de investigación) y mezclas de gasolina con contenidos de etanol comprendidos entre el 1 y el 100 %. Para ello, un sensor determina la proporción de etanol y transmite la información a la ECU, que ajusta automáticamente la cantidad de combustible inyectado. El motor también admite el uso ocasional de gasolina de aviación 100LL, aunque EdgePerformance advierte que la acumulación de depósitos de plomo en el aceite, las válvulas y la cámara de combustión reduciría a la mitad los intervalos de servicio si se utilizara regularmente.
Régimen de trabajo diferente
Aunque el motor deriva de una plataforma ampliamente utilizada en aviación ligera, su integración en un sistema híbrido plantea condiciones operativas particulares.
La carga que impone un generador puede presentar variaciones diferentes de las que produce una hélice. Según Thomas Hauklien, fundador y director ejecutivo de EdgePerformance, la gestión electrónica permite adaptar el funcionamiento del motor a esas variaciones mediante el control de los parámetros de operación.
Antes de entregar el motor a Zuri, EdgePerformance lo sometió a pruebas en dinamómetro. Según la empresa, cada motor que fabrica cumple un procedimiento de rodaje y verificación de entre 60 y 90 minutos, durante el cual se registran sus prestaciones y se comparan con valores de referencia. Los ensayos se realizan con un freno hidráulico, cuya resistencia ofrece condiciones de carga comparables a las de un generador. Sin embargo, el principal desafío técnico identificado por Hauklien no es la transmisión de potencia, sino la refrigeración. En una instalación convencional, el flujo de aire asociado a la hélice puede contribuir al enfriamiento del motor. Al prescindir de ella, la nueva configuración necesita asegurar por otros medios el caudal de aire requerido para mantener las temperaturas de funcionamiento dentro de los límites admisibles.
Zuri ya realizó una primera prueba de funcionamiento en ralentí en sus instalaciones de Praga. El ensayo permitió comprobar el funcionamiento inicial del motor, la lectura de los sensores y la respuesta de los sistemas de refrigeración de aceite y líquido. Las pruebas pendientes deberán determinar el comportamiento térmico bajo carga y el caudal de aire necesario para refrigerar la instalación a potencias elevadas. Se utilizará combustible E85, compuesto por un 85 % de etanol y un 15 % de gasolina. Zuri estima que podría generar entre un 20 y un 30 % menos de calor que la gasolina convencional, una previsión que deberá comprobarse experimentalmente.
Operación no tripulada
La ausencia de un piloto a bordo introduce exigencias adicionales para la supervisión del motor y la respuesta ante posibles fallas. El sistema incorpora sensores de mayor precisión, entre ellos los destinados a medir la temperatura de las culatas, y una unidad electrónica que registra información y supervisa el funcionamiento del conjunto.
En el TD 2.0 se eliminó incluso el motor de arranque convencional. El propio generador eléctrico se encargará de hacer girar el motor de combustión durante la puesta en marcha, una solución que permite ahorrar peso.
Zuri desarrolló además una unidad de control específica para el grupo electrógeno. Esta administra el acelerador electrónico, coordina la potencia eléctrica solicitada al generador y gestiona las protecciones del sistema. La supervisión se apoya en los parámetros y diagnósticos proporcionados por la ECU del motor. La integración resulta especialmente importante en una aeronave no tripulada, donde la detección de anomalías y determinadas respuestas ante fallas deben realizarse automáticamente, sin depender de la intervención inmediata de un piloto.
Aeronave de carga de largo alcance
El TD 2.0 permitirá evaluar la arquitectura de propulsión prevista para la futura aeronave de carga de Zuri, que combinará el despegue vertical con el vuelo sustentado por alas. La empresa proyecta una capacidad de carga útil de 115 kilogramos y una autonomía de diseño de 679 kilómetros, equivalente a unas 367 millas náuticas. Si se contempla una reserva energética para 30 minutos de vuelo, la distancia prevista se reduce a 569 kilómetros, aproximadamente 307 millas náuticas. Estas cifras corresponden a objetivos de diseño y todavía no representan prestaciones comprobadas en vuelo.
El demostrador deberá superar primero los ensayos de potencia, refrigeración e integración del generador con los sistemas de control. Su primer vuelo está previsto para el segundo trimestre de 2027, mientras que Zuri plantea comenzar las entregas de su aeronave de carga en 2029.
El proyecto presenta una particularidad interesante para la evolución de la propulsión aeronáutica. La innovación principal no reside en desarrollar un motor térmico completamente nuevo, sino en adaptar una planta motriz conocida a una arquitectura donde la generación de energía, su almacenamiento y la propulsión quedan funcionalmente separados.
La viabilidad de esa solución dependerá de los resultados que todavía deben demostrar los ensayos, especialmente en materia de refrigeración, integración y confiabilidad operativa.