GE: Pierwszy na świecie hybrydowo-elektryczny lot na wysokości ponad 30 tys. stóp (zdjęcia)

Historyczny lot został wykonany w drodze ma tegoroczne targi Farnborough International Airshow, podczas których samolot także został zaprezentowany w pokazie dynamicznym. W trakcie prób zmodyfikowany saab 340B (N399CL) osiągnął pułap odpowiadający typowym wysokościom przelotowym samolotów pasażerskich, a najdłuższy odcinek wykonywany w trybie hybrydowo-elektrycznym trwał ponad dwie godziny.

Za demonstrację odpowiadało konsorcjum tworzone przez GE Aerospace, NASA, BETA Technologies oraz Boeing. Testy przeprowadzono w ramach programu NASA Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD), którego celem jest rozwój technologii napędów elektryfikowanych dla przyszłych samolotów komunikacyjnych.

– Pierwszy w historii lot hybrydowo-elektryczny na dużej wysokości zapisze się w historii lotnictwa. Wspólnie z NASA, BETA Technologies i Boeingiem przyspieszamy rozwój technologii, która ma zapewnić klientom większą efektywność, trwałość oraz zasięg – podkreślił H. Lawrence Culp Jr., prezes i dyrektor generalny GE Aerospace.

Zmodyfikowany saab 340B jako latające laboratorium

Do prób wykorzystano samolot saab 340B, którego prawa gondola silnikowa została przebudowana w celu zabudowy hybrydowo-elektrycznego układu napędowego. Ze względu na wymagania dotyczące chłodzenia system umieszczono w odwróconej gondoli zapewniającej lepszą wentylację. Kompletny układ obejmował opracowane przez GE Aerospace silniki-generatorowe, przekształtniki mocy, falowniki, sterowniki oraz przekładnie, śmigła, wymienniki ciepła i silnik turbośmigłowy CT7. Akumulatory dostarczyło BAE Systems, natomiast spółka Aurora Flight Sciences, należąca do Boeinga, odpowiadała za konstrukcję gondoli.

Próby w locie prowadzili piloci GE Aerospace oraz BETA Technologies w Stanach Zjednoczonych. Następnie samolot został przebazowany do Wielkiej Brytanii na Farnborough International Airshow, wykonując kolejne etapy lotu z wykorzystaniem napędu hybrydowo-elektrycznego.

Większa sprawność i lepsze osiągi

Jak podkreślają uczestnicy projektu, zastosowany układ poprawił osiągi samolotu podczas wznoszenia oraz lotu na dużych wysokościach, jednocześnie dostarczając cennych danych do dalszych prac nad przyszłymi konstrukcjami.

Napęd hybrydowo-elektryczny łączy klasyczny silnik turbinowy z elektrycznym układem napędowym. Pozwala to optymalizować wykorzystanie energii w różnych fazach lotu, zwiększając sprawność całego systemu. Rozwiązanie ma być kompatybilne zarówno z nowymi rodzajami paliw lotniczych, jak i rozwijanymi obecnie konstrukcjami silników nowej generacji, w tym architekturą Open Fan. Testy pozwoliły również zweryfikować działanie układu w wymagających warunkach występujących na dużych wysokościach, takich jak niższe ciśnienie atmosferyczne, zarządzanie temperaturą czy wysoka gęstość mocy. Podczas lotów elektryczny układ napędowy wspomagał napęd śmigła, a także umożliwiał ładowanie akumulatorów.

Kolejny etap rozwoju technologii

GE Aerospace rozwija napędy hybrydowo-elektryczne od wielu lat. W 2021 roku koncern otrzymał od NASA kontrakt w ramach programu EPFD, którego celem jest przygotowanie technologii do zastosowania w przyszłych samolotach wąskokadłubowych.

Firma przypomina, że już w 2022 roku przeprowadzono pierwsze testy megawatowego, wysokonapięciowego układu napędowego w warunkach symulujących lot na wysokości 45 tys. stóp. W kolejnych latach rozwijano także technologie wspólnie z BETA Technologies oraz w ramach programu NASA HyTEC. Zdaniem GE Aerospace ostatnia demonstracja stanowi ważny krok na drodze do komercyjnego wykorzystania napędów hybrydowo-elektrycznych w lotnictwie.

Technologie dla programu CFM RISE

Doświadczenia zdobyte podczas projektów realizowanych wspólnie z NASA są wykorzystywane również w programie CFM RISE, rozwijanym przez CFM International. Program obejmuje prace nad nową generacją silników lotniczych, wykorzystujących m.in. architekturę Open Fan, bardziej kompaktowy rdzeń oraz technologie hybrydowo-elektryczne.

Według GE Aerospace w ramach programu przeprowadzono już około 500 kampanii badawczych i ponad 3 tys. cykli testowych. Docelowo nowe rozwiązania mają pozwolić na ograniczenie zużycia paliwa o ponad 20 proc. w porównaniu z eksploatowanymi obecnie silnikami lotniczymi.