NASA ve GE Aerospace iş birliğiyle geliştirilen megavat sınıfı hibrit-elektrikli bir motorla çalışan uçak, yakıt tasarrufu sağlayan yeni nesil uçak güç sistemlerine ışık tutacak bir inovasyonu sergiledi.
Motor, Saab 340B tipi bir uçağa monte edilerek İngiltere'deki Farnborough Uluslararası Hava Fuarı'nda uçtu. Bu, son aylarda tarihi test uçuşları gerçekleştiren sistemin ilk halka açık gösterimi oldu. Sistem, 30.000 feet'in üzerinde uçan ilk hibrit-elektrikli uçak olurken, iki saatten uzun süren en uzun hibrit-elektrikli uçuşu da gerçekleştirdi.
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, bunları titiz araştırma ve testlerle doğruluyor ve sektörle birlikte çığır açan fikirleri Amerikan halkına gerçek değer katan teknolojilere dönüştürmek için çalışıyoruz" dedi.
Testler, NASA'nın eski Elektrifikasyonlu Güç Aktarım Sistemi Uçuş Gösterimi projesi ve devam eden Ses Altı Uçak Teknolojileri ve Araçları projesi kapsamında yapılan çalışmalardan yararlandı. Bu projeler, NASA test tesislerinde yapılan önemli testleri de içeren yıllar süren ortak araştırmaların 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 düşürmeyi hedefliyor. Ünitenin teknolojisi ve tasarımlarının, gelecekte havayolu işletme maliyetlerini düşürebilecek hibrit sistemlerin geliştirilmesine yardımcı olması bekleniyor.
Gösteri uçuşu, teknolojinin yıllar süren hızlı gelişiminin ardından gerçekleşti. NASA için bu aynı zamanda, hibrit havacılık itiş gücünün neredeyse imkansız görüldüğü 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 ve bunu yaptık çünkü enerji kullanımını azaltmaya yardımcı olacak ve ABD şirketlerine ve halkına fayda sağlayacak uçaklar üzerinde etkisi olacak" dedi. Jansen, "Kimsenin gerçekleşebileceğine inanmadığı bir vizyona sahip olmak ve bunu gerçekleştirmek için gereken araştırma ve geliştirmeyi tanımlamak ve yürütmek için çalışmakla ilgili" diye ekledi.
Bu başarı, NASA merkezlerindeki Elektrifikasyonlu Güç Aktarım Sistemi Uçuş Gösterimi ve Ses Altı Uçak Teknolojileri ve Araçları projelerinde çalışan yüzlerce kişinin GE Aerospace ve ortak şirketleriyle birlikte yürüttüğü ortak çabanın sonucu elde edildi.
Son yıllarda havacılıkta, pillerden güç alan elektrikli sistemlerle çalışan küçük uçaklar ve dronlarda bir patlama yaşandı. Ancak büyük yolcu ve kargo uçakları, büyük miktarlarda güç sağlayabilen karmaşık motorlar gerektiriyor. Bu nedenle NASA, 10 yılı aşkın bir süre önce hibrit sistemleri düşünmeye başladığında, enerjinin bir kısmını desteklemek için elektrik motorlarını kullanma olasılığı bile zorlu bir mühendislik sorunuydu.
NASA, yaklaşık yedi yıl boyunca ön araştırmalar yaparak küçük işletmeler ve diğer ortaklarla 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 Elektrifikasyonlu Güç Aktarım Sistemi 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, itki 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 dönüştürücüleri, pervaneler ve bir GE Aerospace ticari motoru dahil olmak üzere bileşenler ekledi ve ardından daha fazla yer testi ve nihayetinde uçuş testleri gerçekleştirdi. Yıllarını bu konsepte harcayan araştırmacılar için, motorun bir uçağa güç verdiğini görmek uzun bir yolculukta önemli bir adımdı.
Jansen, "Uçtuğunu görmekten gerçekten duygulandım, diyebilirim. Harikaydı" dedi. "Tıpkı normal bir uçak gibi, muhtemelen en iyi yanı da bu."
NASA'nın bu araştırmaya mevcut desteği, Araştırma ve Teknoloji Misyon Müdürlüğü'nün Havacılık Bölümü aracılığıyla sağlanıyor.
