El desarrollador de propulsión ultrasilenciosa Whisper Aero está proponiendo un concepto para un avión de pasajeros regional de baterías eléctricas para 100 asientos, en un intento por ayudar a la aviación a lograr emisiones netas cero para 2050.
La startup estadounidense presentó esta propuesta para seguir desarrollando el concepto en el marco de un nuevo programa de la NASA.
El Whisper Jetliner tiene una serie de ventiladores con conductos eléctricos integrados en el borde de ataque del ala para proporcionar soplado en la superficie superior. Esto aumenta el coeficiente de sustentación y la carga alar, de esta manera mejora la relación sustentación-resistencia en la fase de crucero, de acuerdo con información de Aviation Week.
Similar al concepto Whisper Jet de nueve pasajeros presentado por la startup en junio de 2023, el Jetliner tiene una configuración de cola horizontal exterior, con los estabilizadores horizontales y verticales montados en brazos de punta de ala.
“Esto mantiene la cola horizontal fuera de la corriente descendente inducida por el viento de la superficie superior del ala”, dijo Mark Moore, director ejecutivo de Whisper.
La startup propuso desarrollar este diseño en el marco del programa Conceptos Avanzados de Aeronaves para la Sostenibilidad Ambiental (AACES) de la NASA, cuyo objetivo es proporcionar un camino hacia una aviación neta cero para 2050.
Hay un total de 8 millones de dólares disponibles en financiación en la Fase 1 de este programa.
Whisper tiene por objetivo demostrar cómo sus ventiladores con conductos eléctricos ultrasilenciosos y ultraeficientes pueden habilitar aviones regionales de hasta 100 pasajeros con baterías eléctricas.
“Queremos ver si los aviones eléctricos de batería pueden superar económicamente a las soluciones basadas en hidrocarburos, de modo que pasar a un avión de cero emisiones y retirar la flota existente se convierta en una decisión empresarial racional”, afirmó Moore.
Fundada en 2020, Whisper ha volado un propulsor de empuje de 10 libras en un avión de 55 libras sin tripulación, pero ha estudiado ampliar sus ventiladores con conductos eléctricos a miles de libras de empuje bajo contrato de la unidad de innovación AFWERX de la Fuerza Aérea de EU.
“Nuestras innovaciones tecnológicas fundamentales todavía se aplican a esta escala mayor. Ya hemos construido y probado un propulsor listo para producción que puede generar de ocho a 10 veces más empuje que nuestro primer propulsor ultrasilencioso y ultraeficiente de prueba de concepto de 10 libras”, afirmó Ian Villa, director de operaciones.
Explicó que a la velocidad de crucero de Mach 0.78 de un avión comercial, el sistema de propulsión de Whisper tiene una relación de presión del ventilador cercana al ideal de 1.2 en comparación con el 1.4 de los turbofan con engranajes, lo que da como resultado una eficiencia de propulsión entre un 5% y un 10% mayor, afirma Moore.
El Jetliner tiene 22 ventiladores con conductos, cada uno impulsado por un motor eléctrico de 1 megavatio y que produce 1,970 lb de empuje. El peso bruto es de 160 mil libras en comparación con las 139 mil libras del Airbus A220-100.
De esto, la batería de 14.6 megavatios-hora representa 51,250 libras (una fracción de peso energético del 32%) en comparación con 39.000 libras de combustible (28%) en el A220.
Whisper proyecta densidades de energía de las baterías para 2050 de más de 800 Wh/kg a nivel de celda y 640 Wh/kg a nivel de paquete, suponiendo una mejora del 3.6% anual. Esto le dará al Jetliner un alcance de 770 millas, utilizando un extensor de alcance basado en turbina de 4 megavatios para cubrir los requisitos de energía de reserva, en comparación con las 3,500 millas para el A220.
Añadió que el costo de energía para un recorrido de 500 millas cuesta 733 dólares para el Jetliner versus 2,100 dólares para el A220.
“Estamos tratando de llegar a un punto en el que las turbinas existentes basadas en hidrocarburos no puedan competir en menos de 1,000 millas. porque estos aviones propulsados por baterías eléctricas son muy atractivos desde el punto de vista económico”, afirmó Moore.
La batería se descargará al 70% en un viaje doméstico típico en los EU y se recargará en 45 minutos, y Whisper proyecta una vida útil de 2000 a 2500 ciclos. Se espera que esto aumente a 10 mil ciclos cuando se comercialicen las baterías de estado sólido, afirma.
