NASA și GE Aerospace revoluționează aviația cu motoare hibrid

O aeronavă propulsată de un motor hibrid-electric de clasă megawatt, dezvoltat printr-o colaborare strânsă între NASA și GE Aerospace, a efectuat recent o demonstrație de zbor care ar putea redefini sistemele de propulsie pentru generațiile viitoare de avioane. Montat pe o aeronavă de tip Saab 340B, motorul a fost prezentat publicului în cadrul prestigiosului salon aeronautic Farnborough International Air Show din Regatul Unit. Această apariție a reprezentat debutul public al unui sistem care, în ultimele luni, a realizat zboruri de test istorice, devenind prima aeronavă cu propulsie hibrid-electrică ce a reușit să zboare la o altitudine de peste 30.000 de picioare (aproximativ 9.144 metri).

Realizarea subliniază angajamentul pe termen lung al agenției spațiale americane față de inovația în aeronautică. Laurie Grindle, directorul Diviziei de Aeronautică din cadrul Direcției pentru Misiuni de Cercetare și Tehnologie a NASA, a declarat că acest succes reflectă capacitatea agenției de a explora posibilități îndrăznețe și de a le valida prin cercetări riguroase. Colaborarea cu industria privată, în acest caz cu GE Aerospace, este esențială pentru a transforma ideile revoluționare în tehnologii tangibile care să aducă valoare reală publicului și economiei.

O colaborare strategică pentru viitorul zborului

Testele recente au valorificat munca depusă în cadrul fostului proiect NASA numit Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD), precum și eforturile continue din cadrul proiectului Subsonic Vehicle Technologies and Tools (SVTT). Acești ani de cercetare colaborativă au inclus teste critice efectuate în facilitățile specializate ale NASA. Motorul inovator integrează motoare electrice, o turbină cu gaz și capacități avansate de stocare a energiei. Designul său a fost conceput special pentru a demonstra capacitatea de a propulsa o aeronavă de dimensiunea unui jet regional, reducând semnificativ consumul de combustibil și costurile operaționale, fără a sacrifica performanța sau siguranța.

Tehnologia și conceptele utilizate în acest motor sunt de așteptat să servească drept fundament pentru dezvoltarea viitoarelor sisteme hibride. Acestea au potențialul de a scădea drastic costurile de operare pentru companiile aeriene, un factor crucial într-o industrie care se confruntă cu presiuni economice și de mediu tot mai mari. Demonstrația de zbor vine după o perioadă de dezvoltare rapidă, validând o viziune care, în urmă cu doar un deceniu, părea aproape imposibil de realizat.

Peste 15 ani de cercetare și dezvoltare

Ralph Jansen, inginer aerospațial la Centrul de Cercetare Glenn al NASA din Cleveland, a subliniat că acest moment este punctul culminant al unei munci de peste 15 ani. Potrivit acestuia, proiectul a fost alimentat de dorința de a avea un impact real asupra modului în care aeronavele utilizează energia. „Este vorba despre a avea o viziune în care nimeni nu crede că se poate întâmpla și apoi de a depune efortul necesar pentru a defini și executa cercetarea și dezvoltarea necesare pentru a o transforma în realitate”, a explicat Jansen.

Această realizare nu ar fi fost posibilă fără efortul colectiv al sutelor de specialiști care au lucrat la proiectele EPFD și SVTT în diverse centre NASA, în strânsă legătură cu echipele de la GE Aerospace și partenerii săi. În timp ce aviația a cunoscut recent un boom în ceea ce privește aeronavele mici și dronele alimentate exclusiv de baterii, avioanele mari de pasageri și de marfă necesită sisteme mult mai complexe, capabile să furnizeze cantități masive de energie. Provocarea inginerească de a suplimenta energia unei turbine cu gaz folosind motoare electrice la o scară atât de mare a fost una colosală.

Depășirea barierelor tehnologice majore

NASA a dedicat aproximativ șapte ani cercetării preliminare, colaborând cu întreprinderi mici și alți parteneri pentru a identifica obstacolele tehnologice și viabilitatea comercială a sistemelor hibride. În această perioadă, agenția a abordat bariere critice legate de densitatea puterii, gestionarea termică și tehnologia bateriilor. Integrarea sistemului de alimentare cu motorul și structura aeronavei a reprezentat un alt punct focal al cercetării. Prin intermediul contractului EPFD, GE Aerospace și NASA au lucrat pentru a dezvolta sisteme de alimentare mai ușoare și mai eficiente, reușind să reducă dimensiunile componentelor cheie în mod dramatic.

În anul 2022, GE Aerospace a testat o versiune integrată a sistemului său de propulsie la NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT), situat în cadrul Facilității de Testare Neil A. Armstrong din Sandusky, Ohio. Aceste teste au permis sistemului să funcționeze în condiții care simulau o altitudine de 45.000 de picioare, plafonul la care zboară de obicei aeronavele comerciale cu un singur culoar. Echipa a adăugat progresiv componente, inclusiv convertoare de putere, elice și un motor comercial GE Aerospace, urmate de teste la sol și, în cele din urmă, de zborurile de testare care au confirmat succesul conceptului.

Impactul asupra industriei aviatice globale

Succesul acestui motor hibrid-electric nu este doar o realizare tehnică, ci și un semnal puternic pentru piața aviatică globală. Reducerea amprentei de carbon este o prioritate pentru marile companii aeriene, iar tehnologia hibridă oferă o cale de tranziție viabilă între motoarele cu combustie tradiționale și viitoarele sisteme complet electrice sau pe hidrogen, care sunt încă departe de a fi implementate la scară largă pentru zboruri lungi. Pentru cercetătorii care și-au petrecut cariera lucrând la acest concept, momentul în care aeronava s-a ridicat de la sol a fost unul emoționant. Jansen a menționat că, deși tehnologia din interior este revoluționară, aeronava se comportă în zbor ca un avion obișnuit, ceea ce reprezintă, în opinia sa, cel mai mare succes: integrarea perfectă a inovației în realitatea operațională.