Análisis Comparativo y Optimización de Parámetros Técnicos y de Peso de Sistemas de Propulsión Turbo-Eléctrica
Autores: Filipenko, Mykhaylo; Biser, Stefan; Boll, Martin; Corduan, Matthias; Noe, Mathias; Rostek, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis Comparativo y Optimización de Parámetros Técnicos y de Peso de Sistemas de Propulsión Turbo-Eléctrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Industria de la aviación
Reducción de emisiones
Tren motriz híbrido-eléctrico
Ligero
Eficiente
Componentes criogénicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Según Flightpath 2050, la industria de la aviación tiene como objetivo reducir sustancialmente las emisiones en las próximas décadas. Una posible solución para alcanzar estos ambiciosos objetivos es la transición a arquitecturas de tren motriz híbrido-eléctrico, que requieren que los componentes eléctricos sean extremadamente ligeros y eficientes al mismo tiempo. Se ha afirmado en varias publicaciones que los componentes criogénicos y, en particular, los superconductores pueden ayudar a cumplir tales requisitos que potencialmente no se pueden lograr con componentes no criogénicos. El propósito de este trabajo fue hacer una comparación justa entre un sistema de propulsión turboeléctrico criogénico (CEPS) y un sistema de propulsión turboeléctrico no criogénico (TEPS) a nivel cuantitativo. Los resultados del CEPS se presentaron en detalle en una publicación anterior. El enfoque de esta publicación es presentar el estudio sobre el TEPS, que en conclusión permite una comparación directa. Para ambos sistemas se utilizaron los mismos requisitos aeronáuticos de alto nivel que se derivaron dentro del proyecto TELOS, basados en un perfil de misión ejemplar y las medidas físicas de un avión de 220 pasajeros. Nuestro estudio concluye que un CEPS podría ser de un 10% a un 40% más ligero que un TEPS. Además, un CEPS podría tener una ganancia de eficiencia total de hasta un 18% en comparación con un TEPS similar.
Descripción
Según Flightpath 2050, la industria de la aviación tiene como objetivo reducir sustancialmente las emisiones en las próximas décadas. Una posible solución para alcanzar estos ambiciosos objetivos es la transición a arquitecturas de tren motriz híbrido-eléctrico, que requieren que los componentes eléctricos sean extremadamente ligeros y eficientes al mismo tiempo. Se ha afirmado en varias publicaciones que los componentes criogénicos y, en particular, los superconductores pueden ayudar a cumplir tales requisitos que potencialmente no se pueden lograr con componentes no criogénicos. El propósito de este trabajo fue hacer una comparación justa entre un sistema de propulsión turboeléctrico criogénico (CEPS) y un sistema de propulsión turboeléctrico no criogénico (TEPS) a nivel cuantitativo. Los resultados del CEPS se presentaron en detalle en una publicación anterior. El enfoque de esta publicación es presentar el estudio sobre el TEPS, que en conclusión permite una comparación directa. Para ambos sistemas se utilizaron los mismos requisitos aeronáuticos de alto nivel que se derivaron dentro del proyecto TELOS, basados en un perfil de misión ejemplar y las medidas físicas de un avión de 220 pasajeros. Nuestro estudio concluye que un CEPS podría ser de un 10% a un 40% más ligero que un TEPS. Además, un CEPS podría tener una ganancia de eficiencia total de hasta un 18% en comparación con un TEPS similar.