GE Aerospace está desarrollando un motor de demostración eléctrico híbrido con la Nasa e integrará motores/generadores eléctricos en un turboventilador comercial de alto bypass para complementar la energía durante las diferentes fases de operación. Esto incluye la modificación de un motor Passport con componentes eléctricos híbridos para realizar pruebas a través del proyecto Hybrid Thermally Efficient Core (HyTEC) de la Nasa es uno de varios esfuerzos que GE Aerospace ha llevado a cabo para madurar tecnologías para motores de aviones más eléctricos y está avanzando como parte del programa CFM International Revolutionary Innovation for Sustainable Engines (RISE).
Los motores/generadores eléctricos integrados optimizarán el rendimiento del motor mediante la creación de un sistema que puede funcionar con o sin almacenamiento de energía, como baterías. Esto podría ayudar a acelerar la introducción de tecnologías eléctricas híbridas para la aviación comercial antes de que las soluciones de almacenamiento de energía estén completamente terminadas.
«Junto con la Nasa, GE Aerospace está realizando investigaciones y desarrollo críticos que podrían ayudar a hacer posibles los vuelos comerciales eléctricos híbridos», dijo Arjan Hegeman, director general de tecnologías del futuro de vuelo en GE Aerospace.
Se han completado las pruebas iniciales a nivel de componentes de motores/generadores eléctricos y electrónica de potencia para la demostración de extracción de energía del motor turbofan HyTEC. Las pruebas de sistemas se llevaron a cabo en el EPISCenter de GE Aerospace en Dayton, Ohio. Además, se completó una prueba de referencia del motor Passport para caracterizar el rendimiento antes de agregar componentes eléctricos híbridos en la operación de prueba Peebles de la compañía, también en Ohio.
Los resultados de las pruebas del componente eléctrico híbrido y del motor de referencia se están utilizando para evaluar y actualizar los modelos en preparación para una prueba en tierra.
«Estamos avanzando en sistemas de propulsión de última generación para aviones comerciales de próxima generación con un objetivo importante: impulsar los esfuerzos de la industria para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones en comparación con los motores de avión actuales», dijo Hegeman.
La Nasa otorgó recientemente a GE Aerospace un contrato para la Fase 2 del proyecto HyTEC para continuar desarrollando tecnologías para una prueba de demostrador del núcleo de un motor de avión a finales de esta década. La Fase 2 se basa en el trabajo completado en la Fase 1 de HyTEC para la aerodinámica avanzada del compresor de alta presión y la turbina de alta presión, así como la cámara de combustión.
«Nuestras colaboraciones con socios de la industria como GE Aerospace están allanando el camino para el liderazgo estadounidense en aviones de transporte comerciales eléctricos híbridos«, dijo Anthony Nerone, director del proyecto HyTEC, Centro de Investigación Glenn de la Nasa. “Los aviones de pasillo único son los que más contribuyen a las emisiones de carbono de la aviación. Es por eso que nos estamos centrando en tecnologías clave que permitirán que los aviones de pasillo único de próxima generación sean mucho más eficientes y reduzcan las emisiones que la flota actual”.
Presentado en 2021, el programa RISE abarca un conjunto de tecnologías pioneras, que incluyen arquitecturas de motores avanzadas como Open Fan, núcleo compacto, nuevos diseños de cámaras de combustión y sistemas eléctricos híbridos que serán compatibles con combustible de aviación 100 % sostenible (SAF). El programa CFM RISE tiene como objetivo lograr una eficiencia de combustible un 20 % mayor con un 20 % menos de emisiones de CO2 en comparación con los motores más eficientes en servicio actualmente.
Desarrollo eléctrico híbrido
En otra colaboración de la Nasa, GE Aerospace está trabajando en un sistema de propulsión eléctrica híbrida integrada de clase megavatio (MW) como parte del programa Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD). Los planes para EPFD exigen pruebas en tierra y en vuelo del sistema eléctrico híbrido esta década, en colaboración con Boeing, utilizando un avión Saab 340B modificado y motores CT7 de GE Aerospace.
GE Aerospace ha logrado múltiples hitos durante la última década en el desarrollo de un sistema de propulsión eléctrica híbrida, incluida una prueba en tierra en 2016 de una hélice impulsada por un motor eléctrico. En 2022, GE Aerospace completó la primera prueba del mundo de un sistema de propulsión eléctrica híbrida de clase MW y de varios kilovoltios (kV) en condiciones de altitud de hasta 45 000 pies que simulan un vuelo comercial de pasillo único en el banco de pruebas de aviones eléctricos de la Nasa.
GE Aerospace planea contratar más de 900 ingenieros en 2024, lo que refleja su enfoque continuo en la innovación para respaldar los programas actuales de motores de aeronaves y desarrollar nuevas tecnologías para el futuro de los vuelos.
