Evaluación del Potencial de la Propulsión Eléctrica para la Aviación General Utilizando la Metodología de Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE)
Autores: Peciak, Magdalena; Skarka, Wojciech
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación del Potencial de la Propulsión Eléctrica para la Aviación General Utilizando la Metodología de Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cambio climático
Emisiones
Electrificación
Aviación
Propulsión eléctrica
Aeronaves
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El cambio climático que actualmente se está produciendo en todo el mundo requiere que la humanidad tome medidas decisivas. Una forma, como se prevé en el Pacto Verde Europeo, es reducir las emisiones de compuestos químicos nocivos del sector del transporte en un 90% para 2050. Esta reducción también se aplica a la aviación. El medio más comúnmente sugerido para lograr este objetivo es la electrificación de la aviación. En este documento, se han analizado las posibilidades de utilizar aeronaves de aviación general pequeñas (para hasta dos personas) con propulsión eléctrica utilizadas para vuelos deportivos, particularmente para la formación de pilotos y el remolque de planeadores. Para este propósito, se han desarrollado modelos de simulación en el entorno MATLAB/Simulink para tres tareas diferentes: vuelo de travesía, realización de un cierto número de procedimientos de toque y despegue durante un vuelo, y remolque de un planeador. Se seleccionaron tres aeronaves que representan diferentes clases para el análisis: Diamond DA20 Katana, WT-9 Dynamic y PZL-101 Gawron. Basándose en datos recopilados de pilotos y registros de vuelo disponibles públicamente, se determinaron los requisitos mínimos de rendimiento para tareas particulares. El número de baterías que alimentan el sistema de propulsión eléctrica de las aeronaves analizadas se seleccionó de tal manera que no sean necesarios cambios geométricos en la estructura de la aeronave y no se exceda el MTOW (Peso Máximo al Despegue). Los resultados obtenidos indican la posibilidad de utilizar pequeñas aeronaves eléctricas derivadas de la clase UL (ultraligeras) en vuelos que se realicen cerca de aeropuertos, realizando procedimientos de toque y despegue y remolcando planeadores.
Descripción
El cambio climático que actualmente se está produciendo en todo el mundo requiere que la humanidad tome medidas decisivas. Una forma, como se prevé en el Pacto Verde Europeo, es reducir las emisiones de compuestos químicos nocivos del sector del transporte en un 90% para 2050. Esta reducción también se aplica a la aviación. El medio más comúnmente sugerido para lograr este objetivo es la electrificación de la aviación. En este documento, se han analizado las posibilidades de utilizar aeronaves de aviación general pequeñas (para hasta dos personas) con propulsión eléctrica utilizadas para vuelos deportivos, particularmente para la formación de pilotos y el remolque de planeadores. Para este propósito, se han desarrollado modelos de simulación en el entorno MATLAB/Simulink para tres tareas diferentes: vuelo de travesía, realización de un cierto número de procedimientos de toque y despegue durante un vuelo, y remolque de un planeador. Se seleccionaron tres aeronaves que representan diferentes clases para el análisis: Diamond DA20 Katana, WT-9 Dynamic y PZL-101 Gawron. Basándose en datos recopilados de pilotos y registros de vuelo disponibles públicamente, se determinaron los requisitos mínimos de rendimiento para tareas particulares. El número de baterías que alimentan el sistema de propulsión eléctrica de las aeronaves analizadas se seleccionó de tal manera que no sean necesarios cambios geométricos en la estructura de la aeronave y no se exceda el MTOW (Peso Máximo al Despegue). Los resultados obtenidos indican la posibilidad de utilizar pequeñas aeronaves eléctricas derivadas de la clase UL (ultraligeras) en vuelos que se realicen cerca de aeropuertos, realizando procedimientos de toque y despegue y remolcando planeadores.