La FEA o El poder de predecir la realidad


Plane-Chovis Cheminot | Pixabay
Plane-Chovis Cheminot | Pixabay

¿Quién no recuerda a LEONARDO DI CAPRIO adentrándose como piloto en uno de esos glamourosos aviones de los años 60?


Los actores pueden viajar en el tiempo. Se mantienen prácticamente igual. Pasan los años y aparecen con su misma belleza, incluso más jóvenes.


A los aviones les pasa algo similar. Podríamos pensar que estamos en uno de aquellos maravillosos y elegantes aviones, con un poco más de sofisticación en los acabados y más comodidad.


En los dos casos es una cuestión de “maquillaje” porque lo importante es lo que va por “dentro”: lo que no se ve.


Para un actor puede ser una aplicación de FX que le permite rejuvenecer (EL CURIOSO CASO DE BENJAMIN BUTTON) y en un avión hay tantas modificaciones, y tan desconocidas, que es importante que, por sus implicaciones, no sólo en el propio viaje sino en nuestras vidas, sean conocidas.


Veamos algunos datos, algunos problemas y algunas soluciones de la aviación:

  • Es una invención muy joven: apenas 131 años de vida (el primer vuelo lo hizo CLÉMENT ADER, el 9 de octubre de 1890).

  • Es el pegamento más extraordinario que une personas: más de 4 mil millones de pasajeros que viajan por aire cada año.

  • Es uno de los principales sectores impulsores de la globalización.

  • Mantiene 65,5 millones de puestos de trabajo en todo el mundo.

  • Tiene un valor 3,6% del PIB mundial.

Suena bien, pero, según aumenta la demanda, también hay responsabilidades que cumplir, y más con el planeta, que condicionan nuestra existencia.


Hasta hace poco tiempo, existían pocos datos sobre el impacto del tráfico aéreo, pero todos sabemos que, por ejemplo, los motores de las aeronaves producen gases o partículas, que generan preocupaciones ambientales sobre su impacto global.


El tráfico aéreo contribuye al cambio climático al emitir:

  • Dióxido de carbono (CO2): el gas de efecto invernadero.

  • Óxidos de nitrógeno (NOx)

  • Ruido y otras emisiones.

También es cierto, que los aviones a reacción se han vuelto un 70% más eficientes en combustible entre 1967 y 2007, y que las emisiones de CO2 en 2018 fueron el 47% de las de 1990.


Estos avances se deben esencialmente a:

  • Mejoras aerodinámicas.

  • Uso de materiales avanzados y ligeros (como los compuestos o el titanio).

  • Motores más eficientes.

Si bien la industria de la aviación es más eficiente en el consumo de combustible, las emisiones generales han aumentado a medida que aumenta el volumen de viajes aéreos:

  • En 2020, las emisiones de la aviación fueron un 70% más altas que en 2005 y podrían crecer en un 300% para 2050.

A su vez, el cambio climático tampoco se lo pone fácil a la industria aeroespacial: El aumento de las temperaturas dificulta despegues y aumenta las restricciones de carga útil.


El calentamiento de nuestro planeta ya está afectando la forma en que viajamos, y continuará haciéndolo.


Esto es un viaje de doble sentido y nos afecta a todos y todas.


Tenemos que actuar ya.


Actualmente, el sector aeroespacial se centra en muchos aspectos para reducir su huella medioambiental a través de mejoras en:

  • La gestión del tráfico aéreo para reducir las emisiones CO2 por vuelo.

  • La infraestructura de sus factorías.

  • Los procesos de fabricación y ensamblaje para que sean más eficientes energéticamente y produzca menos contaminación.

  • Combustibles sostenibles (uno de sus principales focos de investigación).

  • El desarrollo de materiales avanzados.

Si nos centramos en esos materiales avanzados (fibra de carbono, por ejemplo) en las estructuras como el fuselaje o las alas, el avión pesa menos (y, por lo tanto, consumen menos combustible) y también requiere menos mantenimiento (y, por lo tanto, consume menos energía).


¿Y cómo se hace? Gracias a la FEA

Si, pero no a una actriz poco agraciada, no. A otra fea mucho más mágica: FINITE ELEMENT ANALISYS, o ANÁLISIS DE ELEMENTOS FINITOS.


La FEA es una herramienta que se utiliza por los ingenieros, a través de la cual se realiza una simulación de cualquier fenómeno físico, utilizando una técnica numérica para reducir al máximo los prototipos y experimentos a realizar en el mundo real, y optimizar los componentes que intervienen en el diseño de un producto, en este caso un avión, ahorrando tiempo y muchísimo dinero.


En otras palabras, la FEA permite a los ingenieros simular las diferentes condiciones a las que van a estar expuestos los aviones (despegue, aterrizaje, ráfagas, temperatura…) y ver en que sitios se puede romper, como se va a deformar, o donde se pueden introducir unos materiales u otros para reducir el peso, sin comprometer la seguridad estructural del avión.


Para fabricar estructuras eficientes de aviones, la FEA permite simular millones de escenarios para ver cómo se comportaría físicamente el uso de esos materiales en diferentes lugares del avión y buscar la mejor combinación para que sean lo más ligeros y seguros.


Por otro lado, para hacer esas estructuras más sostenibles, también permite explorar opciones como la reducción de tornillos, que se traduce en menos mantenimiento y más fácil de fabricar.

En resumen, y siguiendo con el símil cinematográfico, la FEA nos permite jugar con la ciencia-ficción, cada vez más ficción científica, y PREDECIR LA REALIDAD, explorar esos mundos nuevos y fantásticos donde el volar es más eficiente, más sostenible y menos exigente con nuestro planeta, o lo que es lo mismo, PREDECIR LA REALIDAD para ayudarnos a vivir, y viajar, en un mundo mejor.


Este artículo es fruto de la colaboración de SENSEI con ADRIÁN ECHEVARRÍA LÓPEZ, un ingeniero aeroespacial que trabaja para AIRBUS en el programa WINGS OF TOMORROW. Se centra en el diseño y desarrollo de nuevas tecnologías clave para apoyar la sostenibilidad y los viajes de bajas emisiones. Anteriormente ha trabajado como Ingeniero para el equipo MERCEDES AMG PETRONAS F1 TEAM llegando a ser campeón del mundo de F1 en 2018 y 2019.

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