NASA ve GE Aerospace iş birliğiyle geliştirilen megawatt sınıfı hibrit-elektrikli bir motorla çalışan uçak, yakıt tasarrufu sağlayan yeni nesil uçak güç sistemlerine ışık tutacak bir yeniliği sergiledi.
Motor, Birleşik Krallık'taki Farnborough Uluslararası Hava Fuarı'nda bir Saab 340B uçağına monte edilmiş halde uçtu. Bu, son aylarda tarihi test uçuşları gerçekleştiren ve 30.000 feet'in üzerinde uçan ilk hibrit-elektrikli uçak olan sistemin ilk halka açık gösterimi oldu.
NASA'nın Washington'daki merkezinde bulunan Araştırma ve Teknoloji Misyon Müdürlüğü'ne bağlı Havacılık Bölümü Direktörü Laurie Grindle, "Bu başarı, NASA'nın havacılıkta en iyi yaptığı şeyi yansıtıyor: cesur olasılıkları keşfediyor, titiz araştırma ve testlerle doğruluyor ve sektörle birlikte çığır açan fikirleri Amerikan halkına gerçek değer katan teknolojilere dönüştürüyoruz" dedi.
Testler, NASA'nın eski Elektrikli Güç Aktarımı Uçuş Gösterimi projesi ve devam eden Ses Altı Araç Teknolojileri ve Araçları projesi kapsamında yapılan çalışmalardan yararlandı. Bu, NASA test tesislerinde önemli testleri de içeren yıllarca süren ortak araştırmanın bir ürünü.
Motor, elektrik motorlarını, bir gaz türbinini ve enerji depolama birimlerini bir araya getiriyor. Bölgesel sınıf bir jet büyüklüğündeki bir uçağa güç sağlama kapasitesini göstermek üzere tasarlanan sistem, performanstan ödün vermeden yakıt tüketimini ve maliyetleri azaltmayı hedefliyor. Ünitenin teknoloji ve tasarımlarının, gelecekte havayolu işletme maliyetlerini düşürebilecek hibrit sistemlerin geliştirilmesinde kullanılması bekleniyor.
Gösterim uçuşu, teknolojinin yıllar süren hızlı gelişiminin ardından geldi. NASA için bu, hibrit havacılık tahrikinin neredeyse imkansız göründüğü bir döneme kadar uzanan çalışmaları da doğruluyor.
Cleveland'daki NASA Glenn Araştırma Merkezi'nden havacılık mühendisi Ralph Jansen, "Bu, 15 yılı aşkın bir çalışmanın doruk noktası. Bunu yaptık çünkü enerji kullanımını azaltmaya yardımcı olacak ve ABD şirketlerine ve halkına fayda sağlayacak uçaklar üzerinde etkisi olacak. Kimsenin gerçekleşeceğine inanmadığı bir vizyona sahip olmak ve bunu gerçekleştirmek için gereken araştırma ve geliştirmeyi tanımlamak ve yürütmek için çalışmakla ilgili" dedi.
Bu başarı, NASA merkezlerindeki Elektrikli Güç Aktarımı Uçuş Gösterimi ve Ses Altı Araç Teknolojileri ve Araçları projelerinde çalışan yüzlerce kişinin GE Aerospace ve ortak şirketleriyle birlikte yürüttüğü ortak çaba sayesinde mümkün oldu.
Hibrit-Elektrikli Teknoloji Evriliyor
Son yıllarda havacılık, pillerden güç alan elektrikli sistemlerle çalışan küçük uçaklar ve dronlarda bir patlama yaşadı. Ancak büyük yolcu ve kargo uçakları, büyük miktarlarda güç sağlayabilen karmaşık motorlar gerektiriyor. Bu nedenle NASA, on yıldan uzun bir süre önce hibrit sistemleri düşünmeye başladığında, enerjinin bir kısmını desteklemek için elektrik motorlarını kullanma olasılığı bile göz korkutucu bir mühendislik zorluğuydu.
NASA, yaklaşık yedi yıl boyunca ön araştırmalar yaptı, küçük işletmeler ve diğer ortaklarla çalışarak teknolojik engelleri ve hibrit sistemlerin potansiyel ticari uygulanabilirliğini değerlendirdi. Bu süre zarfında ajans, güç, termal ve pil teknolojisi ile güç sistemi, motor ve uçağın entegrasyonu dahil olmak üzere uygulamanın önündeki birçok engeli ele aldı.
Ajansın Elektrikli Güç Aktarımı Uçuş Gösterimi ödülü kapsamında GE Aerospace ve NASA, araştırmacılarla birlikte daha hafif ve daha verimli güç sistemleri geliştirmek ve temel bileşenleri bazen çarpıcı biçimde küçültmek için çalıştı.
NASA ve GE Aerospace, araştırmalarını ilerletmek için ajans tesislerinden ve kaynaklarından da yararlandı. 2022'de GE Aerospace, tahrik sisteminin entegre bir versiyonunu Ohio, Sandusky'deki Neil A. Armstrong Test Tesisi'nde bulunan NASA'nın Elektrikli Uçak Test Yatağı'nda test etti. Testler, sistemin ticari tek koridorlu uçakların uçtuğu 45.000 feet irtifayı simüle eden koşullarda çalışmasına olanak sağladı.
Ekip, elektrik motorları, güç dönüştürücüler, pervaneler ve bir GE Aerospace ticari motoru dahil olmak üzere bileşenler ekledi, ardından daha fazla yer testi ve nihayetinde uçuş testleri yaptı. Yıllarını konsept üzerinde harcayan araştırmacılar için, motorun bir uçağa güç verdiğini görmek uzun bir yolculukta büyük bir adımdı.
Jansen, "İtiraf etmeliyim ki, uçtuğunu görmek beni çok duygulandırdı. Harikaydı. Tıpkı normal bir uçak gibi, muhtemelen en iyi yanı da bu" dedi.
NASA'nın bu araştırmaya mevcut desteği, Araştırma ve Teknoloji Misyon Müdürlüğü'nün Havacılık Bölümü aracılığıyla sağlanıyor.
