Electrificar automóviles, camiones y bicicletas ha sido relativamente fácil para los ingenieros, pero ¿cómo les ha ido con el reto de construir aviones eléctricos alimentados por pesadas baterías? La compañía Beta Technologies se ha dedicado a probar prototipos una y otra vez. Esta es su historia.
La empresa aeroespacial eléctrica Beta Technologies, con sede en Vermont, Estados Unidos, utiliza la tecnología de la nube de AWS para probar y construir aviones que funcionan con baterías. Esta innovación está cambiando la aviación, el transporte y la logística.
El objetivo es hacer realidad que aviones de tamaño completo alimentados por baterías, entreguen carga y transporten personas con menos impacto en nuestro planeta. Como lo hicieron los hermanos Wright a principios del siglo XX, en los campos abiertos de Kitty Hawk, Carolina del Norte, Beta Technologies ajusta constantemente sus prototipos, tanto en versión de tamaño completo como en miniatura.
Así se desarrolla la aviación eléctrica
A diferencia de los hermanos pioneros de la aviación, quienes probaban sus diseños con el riesgo de caer del cielo, Beta Technologies cuenta con una disponibilidad de sensores diminutos y computación en la nube de alta potencia, significando un método mucho más granular y basado en datos.
La startup procesa y analiza una gran cantidad de información durante cada prueba. Los aviones prototipo transmiten unos mil puntos de datos a las consolas en tierra, a una velocidad de unas 100 veces por segundo.
«Debido a que utilizamos la dinámica de fluidos computacional y el modelado de sistemas, tenemos un modelo de plano completo de la aeronave. Luego podemos tomar todos esos datos y ‘volver a volar’ el avión de tamaño completo en un entorno simulado y hacer que esos modelos sean cada vez mejores. Eso nos permite desarrollar el avión final mucho más rápido», explica el fundador y CEO de Beta Technologies, Kyle Clark.
Parecería estar en pañales porque construir un avión que funcione solo con energía eléctrica significa volver a imaginar todo el sistema mecánico del avión. Las embarcaciones tradicionales basadas en combustibles fósiles vienen con muchas limitaciones: almacenamiento de combustible, tuberías y maquinaria para distribuir el combustible a los motores, sistemas de calefacción y refrigeración, escape, etc. Con un motor eléctrico, mucho de eso desaparece y un nuevo conjunto de preguntas de ingeniería toma su lugar.
No obstante, «usar un motor eléctrico es mucho más fácil que la propulsión con combustibles fósiles», afirma Clark. El directivo también explicó que Beta Technologies puede colocar la hélice del avión en la parte trasera del fuselaje, en lugar de en la parte delantera, porque sus naves no necesitan aire para enfriar el combustible y la propulsión eléctrica es más eficiente que la propulsión con combustibles fósiles.
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Así se obtiene más aerodinámica, reduciendo la resistencia y mejorando la eficiencia. Teniendo en cuenta que los motores eléctricos brindan un par constante (potencia que aumenta de manera lineal con las revoluciones, con una pendiente que es constante) la compañía puede instalar cuatro pequeños rotores en la parte superior de la nave, como un helicóptero o un dron, para que el avión pueda despegar y aterrizar verticalmente.
El CEO de Beta Technologies, Kyle Clark, lo interpreta así: «Si podemos usar lo que tenemos ahora para las tecnologías a un ritmo más rápido y hacer que se adopten, entonces vamos a dar la vuelta al cambio climático más rápido. Al tener mejores estimadores (de uso de energía) basados en los datos, podemos usar más batería, lo que significa que tenemos un producto comercialmente más viable».
La capacidad de despegar y aterrizar verticalmente también elimina, literalmente, un componente enorme de los viajes aéreos modernos: las pistas. Debido a que las naves de Beta Technologies pueden descender en áreas estrechas como lo haría un helicóptero, tienen acceso a muchos más sitios de despegue y aterrizaje, como estacionamientos y techos de hospitales.
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Los primeros clientes de la empresa son las instalaciones de donantes de órganos. El proceso de preparación de un órgano para el cuerpo del receptor, requiere una serie de transferencias de un punto a otro, mucho más eficientes gracias a un avión rápido y preciso.
Para el desafío de la aviación eléctrica se requiere el talento de ingenieros, mecánicos, desarrolladores, gerentes de productos, evaluadores de campo y gerentes trabajando en el mismo entorno de nube.
«Cuando lanzamos un nuevo código, pasa por la verificación de código, el entorno de simulación, el avión a pequeña escala y el simulador de vuelo Iron Bird, todo antes de que vuele en el avión grande», dijo Clark.
Es decir, las tasas de datos tienen que ser analizadas por las mismas herramientas. «En Iron Bird, obtenemos todos los mismos puntos de datos que obtenemos en el avión real, en el mismo formato, por lo que un ingeniero puede usar las mismas herramientas para analizarlo aquí como lo hacen en una prueba de vuelo».
«Físicamente no puedes hacer eso entre 300 ingenieros en computadoras portátiles. Tienes que ponerlo en la nube. Hay demasiados datos y necesitas que estén accesibles. Y no solo necesitamos que estén accesibles aquí, sino que también tenemos socios en otras partes del mundo que necesitan acceso», concluyó Clark.
Imagen: BETA-eVTOL
