Una nueva pequeña turbina de gas Rolls-Royce que ha sido desarrollada específicamente para impulsar vuelos híbridos-eléctricos ha completado con éxito su primer consumo de combustible. El motor ha sido diseñado utilizando una novedosa tecnología de combustión para producir emisiones ultrabajas; Este importante logro confirma la eficacia de la turbina compacta y de gran potencia que se integrará en un sistema turbogenerador ligero.
El sistema turbogenerador completo se está desarrollando para el mercado de movilidad aérea avanzada (AAM). Esto incluye aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) o eléctricos de despegue y aterrizaje corto (eSTOL) para aplicaciones de movilidad aérea urbana (UAM) y aviones de cercanías de hasta 19 asientos. La turbina de gas que se está probando también tiene aplicaciones potenciales en los mercados de helicópteros, unidades de energía auxiliar (APU) y defensa.
Rolls-Royce está desarrollando sistemas de propulsión y energía totalmente eléctricos e híbridos para el mercado de movilidad aérea avanzada. La primera quema de combustible de nuestra nueva pequeña turbina de gas es un importante avance con etapas exitosas a lo largo de la prueba, desde el encendido hasta el retiro del sistema.
Este importante logro se produce tras el rápido desarrollo de la nueva turbina de gas desde la congelación del concepto hasta su «paso a prueba» en menos de dos años. El sistema turbogenerador permitirá a nuestros clientes ampliar las rutas que los vuelos eléctricos pueden soportar y significa que más pasajeros podrán viajar más lejos en aviones con bajas emisiones y potencialmente cero emisiones netas.—Matheu Parr, director de clientes, electricidad
El sistema turbogenerador complementará la cartera de propulsión eléctrica de Rolls-Royce al ofrecer una fuente de energía a bordo con ofertas de energía escalables entre 500 kW y 1200 kW, lo que permitirá un mayor alcance con combustibles de aviación sostenibles y, más adelante, a medida que esté disponible, mediante la combustión de hidrógeno. Esto abrirá rutas nuevas y más largas que las que los aviones propulsados por baterías eléctricas pueden soportar en la actualidad.
El desarrollo de la solución de turbogenerador reúne las capacidades de Rolls-Royce en el diseño de máquinas eléctricas giratorias de alta velocidad, compactas y livianas, y turbinas de gas altamente eficientes, combinadas con la experiencia para integrarlas a nivel de sistema y plataforma.
Las instalaciones y equipos de prueba, que comprenden 14 subsistemas en total, fueron diseñados, adquiridos y construidos o adaptados por un equipo global en un tiempo récord de poco menos de un año. La configuración de prueba comprende componentes básicos, como válvulas y mangueras, y subsistemas personalizados, como sistemas de inyección de combustible, sistemas de aceite y ventilación, soporte del motor y freno de agua, que se adaptaron a los requisitos de prueba específicos para esta nueva tecnología.
Las primeras pruebas ayudaron al equipo a desarrollar conocimientos muy relevantes y generar datos reales para verificar los atributos técnicos clave del diseño. Esto permitirá adaptaciones de diseño para la próxima serie de pruebas, lo que en última instancia impulsará hacia la madurez de un motor certificado con rendimiento de clase mundial para este nuevo segmento de mercado.
El turbogenerador se puede utilizar en aplicaciones híbridas en serie o en paralelo. Es muy adecuado para recargar baterías y proporcionar energía directamente a unidades de propulsión eléctrica y, por lo tanto, permite a las aeronaves cambiar entre fuentes de energía en vuelo.
La investigación y el desarrollo de esta tecnología están financiados parcialmente por el Ministerio alemán de Asuntos Económicos y Acción Climática.