美航空航天局攜手通用推進電動客機 HyTEC 項目
混合動力電動汽車成爲道路上的常見交通工具已有多年。
很快,這種部分電動、部分燃氣驅動的發動機理念或許會升入天空,推動未來的噴氣式客機。
美國國家航空航天局(NASA)正與行業夥伴通用電氣航空航天公司攜手,設計並製造這樣一種發動機,通過納入新的組件來助力爲發動機供電,進而大幅減少燃料消耗。
在這種混合動力噴氣發動機裡,燃燒燃料的核心給發動機提供動力,並且由電動馬達輔助。電動馬達產生電力,反饋回發動機自身——所以從一開始就降低了爲發動機提供動力所需的燃料量。
這項工作是作爲 NASA 的混合熱效率核心(HyTEC)項目的一部分開展的。
這項工作旨在於 2028 年底前展示這種發動機概念,以能在 2030 年代儘快在客機上投入使用。
它代表着噴氣發動機技術的重大進步。
這種噴氣發動機將會是有史以來的第一款輕度混合動力電動噴氣發動機。“輕度混合動力”發動機可以部分由既作爲電動機又作爲發電機運行的電機提供動力。
“這將是第一款輕度混合動力電動發動機,還有可能爲窄體客機帶來第一款混合動力電動的生產發動機,”來自克利夫蘭美國宇航局格倫研究中心、領導 HyTEC 項目的安東尼·內羅內(Anthony Nerone)說道。“它確實爲 2030 年代以後更可持續的航空業打開了大門。”
美國宇航局和通用航空航天公司所設想的混合動力電動技術,也能夠由新的小型噴氣發動機核心來提供動力。
HyTEC 項目的一項主要目標在於設計並展示一款噴氣發動機,其核心部分較小,但所產生的推力與當下在單通道飛機上使用的發動機近乎相同。
與此同時,這種較小的核心技術意在把燃料消耗和排放量降低約 5%至 10%。
通用航空航天的 Passport 發動機正在被改裝,添加混合動力電動部件來進行測試。
“如今的噴氣發動機並非真正意義上的混合動力電動,”內羅內說道。“它們有發電機給諸如燈光、收音機、電視屏幕之類的物件供電。但沒有任何東西能夠爲發動機提供動力。”
其挑戰在於明確使用電動馬達的最佳時機。
“今年晚些時候,我們正在與通用電氣航空航天公司進行一些測試,從而研究在飛行的哪些階段我們可以節省最多的燃料,”內羅內說。
嵌入式電動發電機將通過創建一個無論有無像電池這類能量存儲都能工作的系統來優化發動機性能。
“通用電氣航空航天公司與美國國家航空航天局一道,正在開展關鍵的研發工作,這或許有助於讓混合動力電動商業飛行成爲現實,”通用電氣航空航天公司未來飛行技術總經理阿爾揚·赫格曼說道。