Хибридно-електрически самолет превиши 9100 м височина при изпитателни полети

Хибридно-електрически самолет за първи път достигна височина над 9100 метра, използвайки двигател от мегаватов клас, разработен съвместно от NASA и GE Aerospace. Системата постави още един рекорд, като изпълни и най-дългия досега полет на самолет с подобно задвижване – с продължителност над два часа. Постижението е важна стъпка към по-икономични и по-ефективни пътнически самолети с по-нисък разход на гориво.

Разработеният от GE Aerospace хибридно-електрически двигател беше демонстриран публично по време на авиошоуто Farnborough International Air Show във Великобритания. Той е монтиран на самолета Saab 340B и представлява първата публична изява на технология, която вече е преминала серия ключови изпитателни полети.

През последните месеци системата постигна два важни рекорда. Тя стана първата хибридно-електрическа авиационна установка, достигнала височина над 9100 метра, а също така осъществи най-продължителния досега полет на самолет с подобно задвижване, продължил повече от два часа.

Според NASA, изпитанията показват, че подобни двигатели могат да се превърнат в основа за следващото поколение регионални самолети, които ще намалят разхода на гориво и експлоатационните разходи, без това да се отразява на летателните характеристики.

Двигател, който комбинира няколко източника на енергия

Новата силова установка съчетава електромотори, газова турбина и система за съхранение на електроенергия. Концепцията позволява електрическото задвижване да подпомага турбинния двигател в различните режими на полет, което повишава общата ефективност на системата.

Разработката е предназначена за самолети от класа на регионалните пътнически машини. Именно този сегмент се разглежда като един от най-перспективните за внедряване на хибридни технологии, тъй като предлага добър баланс между необходимата мощност, теглото на системите и икономическата ефективност.

Натрупаният опит от проекта ще бъде използван при разработването на бъдещи авиационни двигатели, които могат да намалят както оперативните разходи на авиокомпаниите, така и потреблението на гориво.

Повече от 15 години разработки

Демонстрационните полети са резултат от над 15 години научноизследователска работа на NASA, GE Aerospace и множество индустриални партньори. Изследванията първоначално са проведени по програмата Electrified Powertrain Flight Demonstration, а впоследствие са продължени в рамките на проекта Subsonic Vehicle Technologies and Tools.

Още в ранните етапи инженерите трябваше да решат редица фундаментални проблеми. Сред тях са осигуряването на достатъчно електрическа мощност, охлаждането на компонентите, развитието на батерийните технологии и интеграцията на електрическите системи със съществуващите авиационни двигатели.

Паралелно с това GE Aerospace работи за намаляване на масата и размерите на ключовите компоненти, което е критично условие за практическото приложение на подобни системи в гражданската авиация.

Изпитания на голяма височина

Съществен етап от програмата бяха наземните тестове в Electric Aircraft Testbed на NASA, разположен в центъра Neil A. Armstrong Test Facility в Сандъски, щата Охайо.

Още през 2022 г. там беше изпитана интегрирана версия на хибридната силова установка при условия, симулиращи полет на височина до 13 700 метра. Това съответства на типичните работни режими на съвременните теснофюзелажни пътнически самолети и позволява инженерите да оценят поведението на системата преди реалните летателни изпитания.

След успешните наземни тестове към платформата бяха добавени електромотори, преобразуватели на мощност, витла и авиационен двигател на GE Aerospace, след което започнаха изпитанията във въздуха.

Следващата стъпка към по-ефективна авиация

Докато електрическите двигатели вече намират широко приложение при дронове и малки самолети, пренасянето на тази концепция към по-големи пътнически и товарни машини остава сериозно инженерно предизвикателство. Големите самолети изискват значително по-висока мощност, както и системи, които могат надеждно да работят при продължителни полети и големи височини.

Именно затова успешните изпитания на мегаватовата хибридно-електрическа установка се разглеждат като важна технологична демонстрация. Те показват, че подобен тип задвижване постепенно се доближава до практическо приложение и може да се превърне в основа за следващо поколение по-икономични регионални самолети.