Boeing comienza la modificación del X-66

El avión experimental de la serie X-plane que desarrolla Boeing en colaboración con la NASA aplicará una serie de innovadoras tecnologías • Por Luis Alberto Franco

Render del MD-90 modificado. Imagen: Boeing.

Boeing ha comenzado una nueva etapa en la extensa modificación de un avión que se convertirá en el demostrador de vuelo sostenible X-66 (SFD, en la sigla en inglés, o Demostrador de Vuelo Sostenible X-66, en español), al retirar los motores y realizar escaneos 3D para avanzar en el diseño y el plan de construcción de un avión experimental más eficiente.

El Boeing X-66 es un avión MD-90 de pasajeros que Boeing modificará como una aeronave experimental. El proyecto es parte de la serie X-plane en que el fabricante colabora con la NASA y el programa Sustainable Flight Demonstrator.

La aeronave utilizará un diseño de ala extralarga y delgada estabilizada por puntales de refuerzo diagonales, lo que se conoce con el término “ala Transonic Truss-Braced”. La configuración del avión se basa en estudios de investigación denominados “Subsonic Ultra-Green Aircraft Reach (SUGAR)” que investigó exhaustivamente las tecnologías eléctricas híbridas y de refuerzo de estructuras.

El escaneo 3D será utilizado para obtener datos que se utilizarán en el diseño y construcción del X-66. Las alas originales del jet MD-90 pronto serán removidas para probar el diseño de nuevo concepto avanzado de alas ultra delgadas, reforzadas por soportes, con mayor envergadura y extensión. La mayor envergadura y eficiencia aerodinámica del TTBW podrían acelerar significativamente las oportunidades de reducir el consumo de combustible y las emisiones.

El X-66 es el primer proyecto experimental de avión de la NASA centrado en ayudar a los Estados Unidos a alcanzar su objetivo de emisiones netas cero de gases que se cree provocan el efecto invernadero. Se espera que las pruebas en tierra y en vuelo comiencen en el 2028.

Boeing ha lanzado un video (ver aquí)  de los pasos recientes en la conversión, que incluyen:

  • Retirada de los motores y los inversores de empuje
  • Elevación y apuntalamiento del avión para simular las condiciones durante la modificación completa.
  • Escaneo láser 3D de la estructura del avión.

Con los datos de escaneo, Boeing utilizará un software de modelado 3D para superponer la estructura existente del MD-90 con los nuevos componentes del X-66, lo que permitirá una integración más precisa y la oportunidad de identificar y mitigar tempranamente riesgos en el proceso de modificación.

El ala en desarrollo

Aerodinámicamente, el ala de una aeronave es una combinación de compromisos que implica una relación entre forma, barrido y grosor. En la búsqueda de la eficiencia se ha trabajado en la anchura de un ala en relación con su envergadura, y se combinó un ala elevada con una cuerda corta (la distancia entre los bordes de ataque y de salida del ala) y una envergadura larga, obteniendo una configuración que reduce la resistencia inducida y mejora la relación sustentación-arrastre. Para tener una idea del concepto, hay que recordar las largas y estrechas alas de los planeadores.

El inconveniente de estas alas largas es, justamente, que su gran longitud las hace propensas a flamear o flexionarse a alta velocidad, lo cual hay que evitar en aviones comerciales que operan a velocidades superiores a Mach 0.80. Para mitigar ese inconveniente y minimizar la resistencia aerodinámica, obteniendo, además, un interesante ahorro de combustible, Boeing y la NASA han trabajado en base a la idea de conectar un ala muy alargada a la panza del fuselaje mediante un armazón de soporte formado por puntales que le aporten rigidez.

La investigación para lograr mayor eficiencia comenzó en 2009 y fue llevada a cabo por el Boeing en el marco del proyecto Subsonic Ultra Green Aircraft Research (SUGAR), que financia la NASA.

Desde un principio, los estudios  se orientaron hacia la aerodinámica y las alas reforzadas, lo que se denominó proyecto Subsonic Ultra Green Aircraft Research (SUGAR fase I) que demostró que las configuraciones reforzadas tenían potencial para reducir el consumo de combustible en función del peso y el rendimiento aerodinámico del ala lo que llevó a que la investigación para el desarrollo de esta tecnología continuara.

El equipo de la fase I de SUGAR estuvo formado por Boeing Research and Technology, Boeing Commercial Airplanes, General Electric y Georgia Tech y, por supuesto, la NASA. Luego se amplió para la fase II que incluyó a Virginia Tech y NextGen Aeronautics, con el fin de mejorar las capacidades técnicas y construir el hardware necesario para realizar más pruebas.

Fuente: Boeing, NASA, GE y otras.
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