Javier Arrabal – Senior Design Engineer (R&D Project Manager)
19 marzo 2025
Aernnova se centra en la exploración de respuestas a las demandas futuras, preparándose para participar en nuevos programas aeronáuticos que lancen los clientes. Por ello nos encontramos realizando proyectos para atender los nuevos productos de aviación eléctrica y así satisfacer las necesidades de nuestros clientes.
Las actividades del proyecto E-FLIGHT responden a estos retos y tienen relación con la integración de motores eléctricos en la estructura y el diseño de nuevas soluciones estructurales que integren baterías de alta potencia.
Enmarcado en la convocatoria HAZITEK del Gobierno Vasco y desarrollado en colaboración con dos empresas: ORKLY e INNOMAT/MUGAPE, ha contado con el soporte técnico avanzado de dos centros de la Red Vasca de Centros de Tecnología e Innovación (TECNALIA y TEKNIKER).
Dentro del proyecto hay 3 áreas claves: (i) la investigación de nuevos sistemas antihielo; (ii) el desarrollo de sistemas de baterías; y (iii) el estudio e implementación de baterías en aeronaves.
(i) SISITEMAS ANTIHIELO.
Coordinado por Yoana Zuazo y David Cruz, donde Aernnova ha abordado diferentes tipos de soluciones:
Soluciones activas (capaces de hacer desaparecer el hielo). Se estudiaron sistemas de tintas conductoras y resistivas, embebidas en un borde de ataque de material compuesto. En ellos, se consigue que la electricidad pase por un circuito (de dichas tintas) impreso sobre las telas que forman el propio borde de ataque. El paso de corriente hace que la zona pueda calentarse y, de este modo, hacer que el hielo se derrita.
Soluciones pasivas (retrasan la formación de hielo en la superficie). Se estudiaron para bordes de ataque metálicos, aplicando en la superficie de los mismos texturizados (mecanizado laser en la superficie de orden de micras de profundidad) y pinturas antihielos (junto con INNOMAT), que dan como resultado superficies súper-hidrofóbicas (superficies que repelen el agua) ayudando a reducir la acumulación de agua y por tanto la creación de hielo.
(ii) DESARROLLO DE SISTEMAS DE BATERIAS
Coordinado por el equipo de Koldo Ibisate, apoyado por TECNALIA:
-Desarrollo de una caja de fibra de carbono y resina termoestable capaz de soportar las temperaturas que se pueden alcanzar cuando aparece el fenómeno de thermal-run away (reacción en cadena que resulta de la acumulación de demasiado calor dentro de un paquete de baterías).
-Previsión de un sistema de extracción de humos en el caso de que aparezca el thermal run-away.
-Estudio de lay-out de celdas. Elección de celda más adecuada y disposición de las mismas en la batería.
-Diseño de un sistema de enfriamiento con el fin de mantener las celdas operativas dentro del rango de funcionamiento indicado por el fabricante.
(iii) IMPLEMENTACIÓN DE BATERIA EN EL AVIÓN
-Estudio de zonas de integración de las baterías en el avión. Disposición de las baterías, sistemas de amarre, análisis de accesibilidad, montaje y mantenimiento, sistemas de enfriamiento, …
-Análisis de rutados de cableados
-Estudio de viabilidad de aprovechamiento calor generado por las baterías
La parte final del proyecto fue la validación de las soluciones obtenidas. Así se fabricaron y ensayaron 2 prototipos funcionales uno con un borde de ataque con resistencias embebidas y el otro una carcasa de batería de fibra de carbono con todos sus elementos.
En el prototipo funcional de borde de ataque se realizaron los siguientes ensayos:
Ensayo funcional. Se ensaya en condiciones de funcionamiento comprobando que las tintas conductoras embebidas son capaces de generar la energía suficiente para funcionar como sistema anti-hielo.
Ensayo en cámara climática. Posicionándolos dentro de una cámara climática, se aplicaron ciclos entre -10 °C y 50°C para medir que los detalles del voltaje y la intensidad a lo largo del ensayo no sufren variaciones. Adicionalmente se someten a máxima potencia para verificar que no falla.
En el prototipo de la batería se realizaron los siguientes ensayos:
Ensayo funcional. Se probó que el prototipo funcional era capaz de funcionar dentro de los parámetros operativos
Ensayo de EMI. Se midió tanto la emisión como la emisividad electromagnética del prototipo ensayando diferentes sistemas de apantallamiento.
Ensayo thermal-run away. Se trató de comprobar que el diseño planteado, cumplía las exigentes condiciones aeronáuticas de la norma RTC-311/A en comportamiento frente a thermal run-away de las celdas.
Los resultados finales de los ensayos resultaron ser un éxito en el comportamiento del diseño, ya que cumplió con los requisitos marcados por la norma.
Como conclusión, el proyecto nos ha servido para aprender sobre las nuevas tecnologías que en breve van a aparecer en nuestros nuevos proyectos.
