La Empresa Conjunta Clean Sky (CSJU) es una asociación público-privada entre la Comisión Europea y la industria aeronáutica europea que coordina y financia actividades de investigación para ofrecer aviones significativamente más silenciosos y respetuosos con el medio ambiente. [1] [2] La CSJU gestiona el Programa Clean Sky (CS) y el Programa Clean Sky 2 (CS2), lo que lo convierte en el principal organismo de investigación aeronáutica de Europa.
La aeronáutica se caracteriza por su capacidad de innovar y cambiar la vida de millones de personas. Además, por la complejidad de su hardware y sistemas, lo que hace que los ciclos de investigación y desarrollo en la industria (el tiempo que tarda una idea en llegar desde la mesa de dibujo al mercado) sean muy largos, normalmente entre 20 y 30 años. El riesgo asociado con la inversión a gran escala necesaria para impulsar el progreso tecnológico es muy alto. Paralelamente, el impacto ambiental de la industria representa actualmente el 3% de las emisiones globales de carbono provocadas por el hombre y aumentará sustancialmente en los próximos años, a medida que las sociedades modernas exijan una mejor conexión entre las personas, los países y las regiones. Al coordinar las actividades de investigación de la industria, la CSJU desarrolla nuevas tecnologías que de otro modo estarían más allá del riesgo manejable del sector privado: proporciona la financiación necesaria para desarrollar e introducir innovaciones dentro de plazos que de otro modo serían inalcanzables.
Como tal, la CSJU pretende ser el organismo que será el principal contribuyente a la consecución de los objetivos medioambientales para 2020 del Consejo Asesor para la Investigación Aeronáutica en Europa (ACARE) para la industria. Estos objetivos son:
La Junta Directiva del CSJU, formada por representantes de la industria y de la comisión, identifica áreas estratégicas donde la investigación y la innovación son esenciales. Luego se lanzan "convocatorias de propuestas" en función de las necesidades cambiantes de la industria. Las pequeñas o medianas empresas (PYME), los líderes industriales, las universidades y las organizaciones profesionales de investigación responden a las convocatorias con planes detallados para las actividades de investigación y un resumen de la financiación que necesitarán para desarrollar sus nuevas tecnologías. Para garantizar una asignación eficiente de los recursos, las solicitudes son evaluadas por un panel de expertos externos independientes que asesoran al CSJU sobre las propuestas con mayor potencial. Las propuestas ganadoras reciben luego financiación y otro tipo de apoyo del CSJU. El programa Clean Sky inicial, que se desarrollará de 2008 a 2016, tiene un presupuesto de 1.600 millones de euros. La mitad de esto fue proporcionada por el Programa Marco de Investigación e Innovación del Paquete Marco 7 de la Comisión Europea y la otra mitad fue proporcionada por contribuciones financieras y en especie de los líderes de la industria.
Las áreas estratégicas donde la investigación y la innovación son esenciales se denominan Demostradores Tecnológicos Integrados (ITD). Hay seis, cada uno codirigido por dos líderes de la industria que están comprometidos durante toda la duración del programa:
Green Regional Aircraft (GRA): Codirigido por Airbus y Alenia . Este ITD se centra en aviones pequeños y de bajo peso.
Aviones inteligentes de ala fija (SFWA): Codirigido por Airbus y SAAB . Este ITD se centra en tecnologías y configuraciones de alas que abarcan aviones grandes y jets de negocios.
Green Rotorcraft (GRC): Codirigido por AgustaWestland y Airbus Helicopters . Este ITD se centra en palas de rotor innovadoras, la integración de tecnología de motores diésel y sistemas eléctricos avanzados para la eliminación de fluidos hidráulicos nocivos.
Motores Sostenibles y Verdes (SAGE): Codirigido por Rolls-Royce y Safran . Este ITD se centra en configuraciones novedosas, como rotores abiertos e intercoolers.
Sistemas para operaciones ecológicas (SGO): codirigido por Liebherr y Thales . Este ITD se centra en equipos de aeronaves eléctricas, arquitecturas de sistemas, gestión térmica y capacidades para trayectorias más ecológicas.
Eco-Design (ED): Codirigido por Dassault Aviation y Fraunhofer Gesellschaft . Esta DTI se centra en mitigar el impacto ambiental del diseño, producción, retirada y reciclaje de aeronaves optimizando el uso de materiales y energía.
Complementando los seis ITD está el Evaluador de Tecnología (TE). Una vez desarrolladas e integradas las nuevas tecnologías en un modelo o avión de prueba, el TE evalúa las mejoras medioambientales realizando actividades de demostración y vuelos de prueba y comparando los resultados con aviones que no han sido equipados con las nuevas tecnologías. La diferencia en el combustible ahorrado, el ruido emitido, etc. es el alcance del éxito de la tecnología.
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En 2008, se lanzó una demostración de Open Rotor dirigida por Safran en el marco del programa dotado con una financiación de 65 millones de euros durante ocho años: se montó un demostrador en 2015 y se probó en tierra en mayo de 2017 en su banco de pruebas al aire libre en Istres , con el objetivo de reducir el consumo de combustible. consumo y emisiones de CO 2 asociadas en un 30% en comparación con los turbofan CFM56 actuales . [3]
El innovador demostrador de aviones laminares en Europa (BLADE) es un proyecto de Airbus dentro del marco para probar en vuelo secciones experimentales de ala de flujo laminar en un A340 a partir de septiembre de 2017. [4]
Otros ejemplos de hardware que se han desarrollado con el apoyo de Clean Sky incluyen:
Tras el éxito del programa Clean Sky inicial, en 2014(2) se lanzó su sucesor, Clean Sky 2, [6] como parte del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Comisión . Clean Sky 2 pretende ser el principal contribuyente a los objetivos Flightpath 2050 de la comisión establecidos por ACARE, que son más ambiciosos que los del Programa Clean Sky inicial.
Estos objetivos son:
Clean Sky 2 también contribuirá a mantener el liderazgo mundial en la aeronáutica europea. Como tal, Clean Sky 2 requerirá una mayor membresía, un mayor presupuesto y actividad de investigación en una gama más amplia de áreas.
Dentro del programa, a principios de 2020 se probará un sistema pasivo de protección contra el hielo en una maqueta de entrada de motor y góndola en un túnel de viento helado en el Arsenal de:Rail Tec en Austria, utilizando fuerzas capilares generadas por la vaporización en una "mecha" metálica porosa en un evaporador para proporcionar transferencia de calor sin partes móviles a un condensador , como en aplicaciones espaciales, lo que reduce el peso y los requisitos de energía. [7]
En el marco de Clean Sky 2, la UE financia dos helicópteros de alta velocidad : el helicóptero compuesto Airbus RACER y el Leonardo Civil Tiltrotor de próxima generación (NGCTR). [8]
En 2016, la francesa ONERA , la alemana DLR y la holandesa TU Delft / NLR fueron contratadas para evaluar 35 configuraciones radicales para reemplazar los diseños de aviones convencionales a partir de 2035, cumpliendo con los requisitos del Airbus A320 : 150 pasajeros, un Mach 0,78 de crucero y 1200 millas náuticas (2200 km) de alcance. . TU Delft y NLR presentaron su estudio de propulsión eléctrica híbrida distribuida (DHEP) bajo el proyecto Novair en la conferencia AIAA SciTech de enero de 2019, después de haber seleccionado tres configuraciones más probables: [9]
Suponiendo paquetes de baterías de 500 Wh/kg , alcanzables pero más allá de las aplicaciones industriales o automotrices, la masa de propulsión se disparó al 600% para HS2 y al 730% para HS3, impulsando todas las demás masas y terminando consumiendo un 34% más de energía para HS3 y un 51% para HS2. , mientras que HS1 mostró un consumo de energía un 10% mejor. [9]
En 2022, el Scaled Flight Demonstrator , un modelo de un Airbus A320 a escala 1/8,5 construido como parte del programa de investigación Clean Sky 2, realizó una campaña de prueba. Puede utilizarse tanto para pruebas en túnel de viento como en vuelo, y tiene como objetivo validar el uso de modelos a escala para reducir la brecha entre las simulaciones numéricas y las pruebas de vuelo a escala real. [10]
Para reducir el 80% de las emisiones de CO 2 del transporte aéreo para 2050, Clean Sky 3 necesitaría una planificación inversa: debido a la esperanza de vida de los aviones, las tecnologías requeridas tendrían que entrar en servicio en 2030-35 y deberían demostrarse en 2025-27. El presupuesto de la UE para 2021-27 debería votarse a finales de 2019 y su asignación detallada en 2020, y el programa de investigación e innovación Horizonte Europa podría incluir Clean Sky 3 a partir del 1 de enero de 2021, en el mejor de los casos. [11]
El 23 de marzo de 2022, Clean Aviation , sucesor de los programas Clean Sky 1 y 2, abrió su primera convocatoria de propuestas con 735 millones de euros de financiación durante 36 meses para aviones de hidrógeno , aviones eléctricos híbridos y aviones de corto y medio alcance . tecnologías “transversales”, y coordinación y apoyo. [12] La investigación sobre el hidrógeno obtiene 182 millones de euros, incluidos 115 millones de euros para la combustión directa con un turbohélice de 5.000 CV (3.670 kW) y un turbofan de 20.000 lb de empuje (89 kN) , 50 millones de euros para pilas de combustible , 10 millones de euros para almacenamiento. y 7 millones de euros para “tecnologías disruptivas a corto plazo”. Las presentaciones están abiertas hasta el 23 de junio, los resultados se anunciarán en septiembre y las subvenciones se otorgarán en diciembre. [12] La segunda fase se lanzará en 2025 para alcanzar 1.700 millones de euros de financiación total, con vistas a la entrada de servicios en 2035 para las tecnologías desarrolladas. [12] Las empresas del Reino Unido podrían ser elegibles si el país está asociado al programa Horizonte Europa. [12]