Rolls-Royce ha desarrollado tecnología eléctrica para el futuro avión de combate Tempest, con el objetivo de ser más eléctrico, más inteligente y aprovechar más potencia. De hecho, la compañía ha asegurado que tendrá niveles sin precedentes de demanda de energía eléctrica y carga térmica, así como todo lo que necesita para ser gestionado como un avión sigiloso.
Rolls-Royce se está adaptando a la realidad de que todos los vehículos futuros, ya sea en tierra, en el aire o en el mar, tendrán niveles significativamente mayores de electrificación para alimentar sensores, armas de sistemas de comunicaciones, sistemas de actuación y accesorios, así como la gama habitual de aviónica
Por ello, desde 2014, la compañía lleva diseñando un generador de arranque eléctrico que estuviera completamente integrado en el núcleo de un motor de turbina de gas, ahora conocido como el generador de arranque eléctrico incorporado o el programa demostrador E2SG.
“El generador de arranque eléctrico integrado ahorrará espacio y proporcionará la gran cantidad de energía eléctrica requerida por futuros combatientes. Los motores de aviones existentes generan energía a través de una caja de cambios debajo del motor, que acciona un generador. Además de agregar partes móviles y complejidad, el espacio requerido fuera del motor para la caja de cambios y el generador hace que el fuselaje sea más grande, lo que no es deseable en una plataforma sigilosa”, asegura Conrad Banks, ingeniero jefe de programas futuros en Rolls-Royce dijo:
La segunda fase de este programa ahora se ha adoptado como parte de la contribución de Rolls-Royce al programa Tempest. El objetivo es proporcionar no solo el empuje que impulsa un avión por el cielo, sino también la energía eléctrica requerida para todos los sistemas a bordo, así como administrar todas las cargas térmicas resultantes.
El lanzamiento de la primera fase del programa E2SG vio una inversión significativa en el desarrollo de una instalación eléctrica integrada, una prueba única donde los motores de turbina de gas pueden conectarse físicamente a una red eléctrica de CC.
El lanzamiento de la segunda fase del proyecto en 2017 vio la inclusión de un segundo generador eléctrico conectado a la otra bobina del motor. También incluyó un sistema de almacenamiento de energía en la red eléctrica y la capacidad de administrar de manera inteligente el suministro de energía entre todos estos sistemas.
Las máquinas eléctricas montadas en dos carretes permiten, mediante la combinación de la operación como motor o generador, la producción de una serie de efectos funcionales en el motor, incluida la transferencia de energía eléctrica entre los dos carretes.
Como parte del programa E2SG, Rolls-Royce está investigando la viabilidad de utilizar la generación de doble carrete para influir en la operatividad, la capacidad de respuesta y la eficiencia del motor. Otra tecnología clave en desarrollo es el sistema de control inteligente Power Manager, que utiliza algoritmos para tomar decisiones inteligentes en tiempo real sobre cómo satisfacer la demanda eléctrica actual de la aeronave mientras optimiza otros factores, incluida la eficiencia del motor para reducir el consumo de combustible o la temperatura del motor para extender la vida útil de los componentes.
A lo largo del programa Tempest, Rolls-Royce continuará madurando las tecnologías eléctricas demostradas por el programa E2SG, con una tercera fase de prueba que probablemente incluya un novedoso sistema de gestión térmica integrado con el sistema general, así como más accesorios para motores eléctricos.
La compañía también tiene la intención de mostrar un demostrador a gran escala de un sistema avanzado de potencia y propulsión. Habrá nuevas tecnologías en todas las partes de la turbina de gas, incluida la generación integrada de doble carrete a niveles de potencia más altos, un sistema avanzado de gestión térmica, un sistema de almacenamiento de energía adaptado al ciclo de trabajo esperado del futuro caza y un sistema inteligente de gestión de energía que podrá optimizar el rendimiento tanto de la turbina de gas como del sistema de gestión de energía y térmica.
