Uma aeronave impulsionada por um motor híbrido-elétrico de classe megawatt, desenvolvido em colaboração com a NASA e construído pela GE Aerospace, demonstrou o voo de uma inovação que pode orientar novas gerações de sistemas de propulsão de aeronaves com economia de combustível.
Instalado em uma aeronave Saab 340B, o motor voou no Farnborough International Air Show, no Reino Unido. Foi a estreia pública de um sistema que, nos últimos meses, realizou voos de teste históricos, tornando-se a primeira aeronave movida por energia híbrida elétrica a voar acima de 30.000 pés.
“Esse feito reflete o que a NASA faz de melhor na área de aeronáutica: exploramos possibilidades ousadas, validamos por meio de pesquisas e testes rigorosos e trabalhamos com a indústria para transformar ideias revolucionárias em tecnologias que geram valor real para o povo americano”, disse Laurie Grindle, diretora da Aeronautics Division no âmbito do Research and Technology Mission Directorate da agência, na sede da NASA, em Washington.
Os testes se basearam no trabalho realizado por meio do projeto anterior da NASA Electrified Powertrain Flight Demonstration e do projeto em andamento Subsonic Vehicle Technologies and Tools — anos de pesquisa colaborativa que incluíram testes-chave em instalações de teste da NASA.
O motor integra motores elétricos, uma turbina a gás e capacidades de armazenamento de energia. Ele foi projetado para demonstrar a capacidade de fornecer energia a uma aeronave do tamanho de um jato de classe regional, reduzindo o consumo de combustível e os custos sem comprometer o desempenho. A tecnologia e os projetos da unidade devem ser usados para ajudar a desenvolver futuros sistemas híbridos que poderiam reduzir os custos operacionais das companhias aéreas.
O voo de demonstração ocorreu após anos de desenvolvimento rápido da tecnologia. Para a NASA, ele também valida um trabalho que remonta a uma época em que a propulsão híbrida na aviação parecia quase além do horizonte de possibilidades.
Este avanço reflete o que a NASA faz de melhor na área de aeronáutica: exploramos possibilidades ousadas, validamos isso por meio de pesquisas e testes rigorosos e trabalhamos com a indústria para transformar ideias inovadoras em tecnologias que geram valor real para o povo americano.
LAURIE A. GRINDLE
Diretora da Aeronautics Division no âmbito do Research and Technology Mission Directorate da agência
“Este é o resultado de mais de 15 anos de trabalho, e fizemos isso porque terá impacto para aeronaves que ajudarão a reduzir o uso de energia e a apoiar empresas dos EUA e o público”, disse Ralph Jansen, engenheiro aeroespacial no Glenn Research Center da NASA, em Cleveland. “Trata-se de ter uma visão que ninguém acredita que possa acontecer e, então, realizar o trabalho para definir e executar a pesquisa e o desenvolvimento necessários para que isso se torne realidade.”
Esse avanço foi possível graças ao esforço colaborativo de centenas de pessoas que trabalharam nos projetos Electrified Powertrain Flight Demonstration e Subsonic Vehicle Technologies and Tools em centros da NASA, em conjunto com a GE Aerospace e suas empresas parceiras.
Hybird-Electric Evolves
Nos últimos anos, a aviação viu um crescimento de pequenas aeronaves e drones movidos por sistemas elétricos que usam baterias. Mas grandes aviões de passageiros e de carga exigem motores complexos capazes de fornecer quantidades massivas de energia. Assim, mais de uma década atrás, quando a NASA começou a considerar sistemas híbridos, a simples possibilidade de usar motores elétricos para complementar parte da energia representava um desafio de engenharia assustador.
A NASA passou cerca de sete anos realizando pesquisas preliminares, trabalhando com pequenas empresas e outros parceiros para avaliar obstáculos tecnológicos e a viabilidade comercial potencial de sistemas híbridos. Nesse período, a agência enfrentou várias barreiras para a implementação, incluindo tecnologia de energia, térmica e de baterias, além da integração do sistema de potência, do motor e da aeronave.
Por meio do prêmio Electrified Powertrain Flight Demonstration, a GE Aerospace e a NASA trabalharam com pesquisadores para desenvolver sistemas de potência mais leves e eficientes e reduzir componentes-chave — às vezes de forma dramática.
A NASA e a GE Aerospace também aproveitaram instalações e recursos da agência para aprofundar suas pesquisas. Em 2022, a GE Aerospace testou uma versão integrada de seu sistema de propulsão no Electric Aircraft Testbed da NASA, na Neil A. Armstrong Test Facility, em Sandusky, Ohio. Os testes permitiram que o sistema operasse em condições que simulavam 45.000 pés de altitude, a faixa em que voam aeronaves comerciais de corredor único.
A equipe adicionou componentes, incluindo motores elétricos, conversores de potência, hélices e um motor comercial da GE Aerospace, seguidos por mais testes em solo e, por fim, testes em voo. Para os pesquisadores que passaram anos trabalhando no conceito, ver o motor impulsionando uma aeronave em voo foi um grande passo em uma jornada longa.
“Preciso dizer que fiquei bastante emocionado ao vê-lo voar. Foi simplesmente incrível”, disse Jansen. “É como um avião comum, o que provavelmente é a melhor coisa de todas.”
O apoio atual da NASA a essa pesquisa ocorre por meio da Aeronautics Division do Research and Technology Mission Directorate.