NASA und GE Aerospace feiern erfolgreichen Test ihres Hybridantriebssystems

Für den Laien sah der Flugzeugmotor, der im Dezember vor einer Anlage in Cincinnati stand, vielleicht wie ein ganz normales Bauteil aus. Aber die Forscherinnen und Forscher der NASA und von GE Aerospace, die die Vorführung des Motors verfolgten, wussten, was sie da vor sich hatten: einen Hybridmotor, dessen Leistung potenziell ausreichen würde, um ein Passagierflugzeug anzutreiben.

Bild: GE Aerospace

Die NASA, GE Aerospace und andere Unternehmen, die an der Entwicklung von Hybridmotoren arbeiten, hatten bereits in der Vergangenheit Komponenten getestet – Antriebssystemsteuerungen, Elektromotoren und mehr. Die Demonstration am Peebles Test Operation-Standort von GE Aerospace in Ohio war der erste Test eines integrierten Systems.  

„Turbinen gibt es bereits. Kompressoren gibt es bereits. Aber es gibt derzeit noch keinen hybrid-elektrischen Motor, der fliegt. Und genau das konnten wir sehen“, sagte Anthony Nerone, der während der Entwicklung des Testtriebwerks als Manager des Projekts „Hybrid Thermally Efficient Core“ (HyTEC) der Behörde im Glenn Research Center der NASA in Cleveland tätig war. 

Der Test umfasste ein modifiziertes Passport-Triebwerk von GE Aerospace, das in der Lage ist, Energie aus einigen seiner Betriebsabläufe zu gewinnen und diese zusätzliche Energie in andere Teile einzuspeisen. 

Der Hybridmotor ist das Ergebnis einer Forschungsarbeit von GE Aerospace und der NASA im Rahmen eines kostenteiligen HyTEC-Vertrags. Er wird mit Düsentreibstoff betrieben und durch Elektromotoren unterstützt – ein Konzept, das in einer Welt, in der Hybridautos alltäglich sind, einfach erscheint. Die Umsetzung war jedoch komplex und erforderte von den Forschern die Entwicklung, Anpassung und Integration von Bauteilen in ein System, das die erforderliche Leistung für ein Single-Aisle-Flugzeug sicher und zuverlässig liefern konnte.  

Infolgedessen war die Demonstration – bekannt als Power Extraction Test – eine der komplexesten, die GE Aerospace bisher durchgeführt hat. 

„Sie mussten Geräte integrieren, die sie für frühere Tests dieser Art noch nie benötigt hatten“, sagte Laura Evans, stellvertretende HyTEC-Projektmanagerin bei Glenn.  

Trotz der Komplexität konnte das Team eine erfolgreiche Demonstration erleben. Es handelte sich nicht um einen Auswuchttest oder eine Vorübung, sondern um einen Motor auf einer Halterung, der viele der Aufgaben ausführte, die er auch in einem Flugzeug erfüllen müsste. 

Der Test findet zu einer Zeit statt, in der die US-Luftfahrt zunehmend nach Antriebssystemen sucht, die mehr leisten und gleichzeitig Kraftstoff sparen. Dies ist ein Trend, dem die NASA weit voraus war. Die Technologie für Hybridflugzeugtriebwerke begann vor etwa 20 Jahren in Glenn zu entstehen, als ihre Realisierung noch fast unmöglich schien, so Nerone.  

„Heute“, sagte er, „ist die Hybridtechnologie auf Konferenzen allgegenwärtig.“

Und die NASA und GE verfügen nun über reale Daten darüber, wie die Technologie im Flugbereich eingesetzt werden kann. 

Von diesen Anfängen entwickelte sich die NASA zu HyTEC und ihrem Vertrag mit GE Aerospace weiter.  

Das Ziel von HyTEC ist es, eine Technologie zu entwickeln, die einen Hybridmotor ermöglicht, der bis zu 10 Prozent weniger Kraftstoff verbraucht als die derzeit besten Motoren ihrer Klasse. Das übergeordnete Ziel der NASA ist es, ihre Ressourcen zu nutzen, um die Technologie schneller auf den Markt zu bringen und so den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. 

Die Arbeit ist noch lange nicht abgeschlossen. Sowohl die NASA als auch GE Aerospace analysieren Daten aus der Demonstration und aus früheren Arbeiten und machen Fortschritte in Richtung eines kompakten Triebwerkstests in diesem Jahrzehnt.  

Dennoch bot die Demonstration die Gelegenheit, die Integration einer Technologie zu sehen, die näher denn je an der praktischen Anwendung ist. 

„Wir nähern uns dem Abschluss einer Arbeit, die schon seit langer Zeit im Gange ist“, sagte Nerone.  

Das HyTEC-Projekt der NASA hat in Zusammenarbeit mit Industriepartnern Hybridtriebwerkstechnologien entwickelt, die in die fortschrittlichen Flugzeuge der Zukunft integriert werden können. Das Projekt wird im Rahmen des Advanced Air Vehicles Program durchgeführt, einem Teilbereich der Aeronautics Research Mission Directorate der NASA, der sich auf potenziell revolutionäre Flugzeugsysteme konzentriert.

Quelle (Englisch): https://www.nasa.gov/aeronautics/hybrid-engine-tested/