Die NASA und GE Aerospace entwickeln das HyTEC-Projekt, um ein hocheffizientes hybridelektrisches Strahltriebwerk zu entwickeln, das den Treibstoffverbrauch und die CO2-Emissionen reduziert
NASAmit GE Aerospaceist im Begriff, eine neue Generation hybridelektrischer Triebwerke auf den Markt zu bringen, die die Art und Weise, wie wir fliegen, revolutionieren können. Das Herzstück des Projekts HyTECdas verspricht, die Zukunft des Flugverkehrs zu verändern, dank eines Motors, der weniger Treibstoff verbraucht, CO2-Emissionen reduziert und modernste Materialien verwendet, um eine noch nie dagewesene Effizienz zu erreichen.
Als Teil des NASA-Ziels die Luftfahrtindustrie nachhaltiger gestalten, Die Agentur entwickelt einen kleinen Kern für ein hybridelektrisches Turbofan-Triebwerk, das den Treibstoffverbrauch im Vergleich zu aktuellen Triebwerken um 10 % senken könnte. Der Kern eines Strahltriebwerks ist der Teil, in dem komprimierte Luft mit Treibstoff kombiniert und gezündet wird, um Strom zu erzeugen. Durch die Verkleinerung dieses Kerns können die Kraftstoffeffizienz verbessert und die CO2-Emissionen reduziert werden.
Projektziele und -phasen
Ziel des Projekts mit dem Namen Hybrid Thermally Efficient Core (HyTEC) ist es, diesen kompakten Kern zu demonstrieren und die Technologie für den Einsatz in Flugzeugtriebwerken der nächsten Generation der 2030er Jahre vorzubereiten. HyTEC ist eine Schlüsselkomponente der National Partnership for NASA Sustainable Flug.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist HyTEC in zwei Phasen aufgebaut:
- Phase 1: Nach Abschluss konzentrierte man sich auf die Auswahl der Komponententechnologien, die im Demonstrationskern verwendet werden sollen.
- Phase 2: Derzeit werden Forscher in Zusammenarbeit mit GE Aerospace einen kompakten Kern entwerfen, bauen und testen.
Anthony NeroneLeiter von HyTEC am Glenn Research Center der NASA in Cleveland, sagte:
Wir schließen Phase 1 von HyTEC ab und leiten Phase 2 ein. Diese Phase wird in einem Kerndemonstrationstest gipfeln, der die Technologie beweisen und ihren Übergang in die Industrie ermöglichen wird.
Bevor die Forscher mit der Konstruktion und dem Bau des Kerns beginnen konnten, mussten sie innovative neue Materialien für den Einsatz im Motor erforschen. Nach drei Jahren rasanter Fortschritte haben die HyTEC-Forscher Lösungen gefunden, wie Nerone erklärte:
Wir haben das Projekt mit bestimmten technischen Zielen und Erfolgskennzahlen gestartet und mussten bisher keinen Kurswechsel vornehmen.
Um die Größe eines Kerns bei gleichbleibendem Schub zu verringern, müssen Hitze und Druck im Vergleich zu den heute verwendeten Standardstrahltriebwerken erhöht werden. Das bedeutet, dass der Motorkern aus stärkeren Materialien bestehen muss, die höheren Temperaturen standhalten. Neben der Materialforschung untersuchte das Projekt auch fortgeschrittene Aerodynamik und andere wichtige technische Elemente. Phase 2 baut auf Phase 1 auf, um einen kompakten Bodentestkern zu schaffen, der die Fähigkeiten von HyTEC demonstriert, und wie Nerone sagte, wird es nicht einfach sein:
Phase 2 ist sehr komplex. Dies ist nicht nur eine Demonstration des Kerns. Was wir schaffen, ist noch nie zuvor gemacht worden und beinhaltet die Kombination vieler verschiedener Technologien, um einen neuen Motortyp zu schaffen.
Die im HyTEC-Programm getesteten Technologien werden dazu beitragen, ein höheres Bypass-Verhältnis, Hybridisierung und Kompatibilität mit nachhaltigen Flugkraftstoffen zu ermöglichen. Das Bypass-Verhältnis beschreibt das Verhältnis zwischen der Luftmenge, die durch den Motorkern strömt, und der Luftmenge, die den Kern umgeht, um ihn zu umströmen. Durch die Verkleinerung des Kerns bei gleichzeitiger Vergrößerung des von ihm angetriebenen Turbofans bei gleichbleibendem Schub wird das HyTEC-Konzept weniger Treibstoff verbrauchen und die Kohlenstoffemissionen reduzieren. Die hybridelektrische Funktionalität von HyTEC ermöglicht es, den Kern auch mit elektrischer Energie zu versorgen, was zu einer stärkeren Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen beiträgt.
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Quelle: NASA
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