Gasturbine voor hybride-elektrische vliegtuigen succesvol getest

Een nieuwe kleine gasturbine van Rolls-Royce heeft zijn eerste brandstofverbranding met succes voltooid. Deze gasturbine ontwikkelde Rolls-Royce om hybride-elektrische vluchten mee aan te drijven. De motor is ontworpen met behulp van nieuwe verbrandingstechnologie om ultralage emissies te produceren. Deze prestatie bevestigt de effectiviteit van de compacte, krachtige turbine die zal worden geïntegreerd in een lichtgewicht turbogeneratorsysteem.

Het complete turbogeneratorsysteem ontwikkelde Rolls-Royce voor de Advanced Air Mobility (AAM) markt. Dit omvat elektrische verticale start- en landingsvliegtuigen (eVTOL) of elektrische korte start- en landingsvliegtuigen (eSTOL) voor stedelijke luchtmobiliteit (UAM) en forensenvliegtuigen met maximaal 19 zitplaatsen. De gasturbine in de test heeft ook potentiële toepassingen in helikopters, hulpaggregaten (APU’s) en defensie.

Meer vliegroutes

Rolls-Royce ontwikkelt volledig elektrische en hybride elektrische kracht- en aandrijvingssystemen voor de markt van geavanceerde luchtmobiliteit. “Deze belangrijke test volgt na een ontwikkelingstijd van de nieuwe gasturbine van conceptfase tot ‘pass to test’ in minder dan 2 jaar. Het turbogeneratorsysteem stelt onze klanten in staat om hun hybride elektrische vluchten uit te breiden. Het betekent ook dat meer passagiers verder zullen kunnen reizen in vliegtuigen met lage en mogelijk zelfs geen uitstoot.” Dat zegt Matheu Parr, Customer Director Electrical.

Grotere actieradius

Het turbogeneratorsysteem vormt een aanvulling op Rolls-Royce’s portfolio van elektrische voortstuwing. Door een krachtbron aan boord te leveren met een schaalbaar vermogensaanbod tussen 500 kW en 1.200 kW wordt een groter bereik mogelijk.

14 subsystemen

De testfaciliteiten en -apparatuur omvatten in totaal 14 subsystemen. Ze werden ontworpen, aangeschaft en gebouwd – of aangepast – door een wereldwijd team. Dit gebeurde in een recordtijd van iets minder dan een jaar. De testopstelling bestaat uit standaardcomponenten zoals kleppen en slangen, en op maat gemaakte subsystemen. Denk bijvoorbeeld aan brandstofinjectiesystemen, olie- en ventilatiesystemen, motorsteunen en waterremmen. Het team paste de technologie aan aan de specifieke testvereisten voor deze nieuwe technologie.

Meer kennis

De eerste tests hielpen het team om zeer relevante kennis te ontwikkelen. Er kon ook echte data worden verzameld om de belangrijkste technische kenmerken van het ontwerp te verifiëren. Dit maakt het mogelijk om het ontwerp aan te passen voor de volgende reeks tests. Doel is om uiteindelijk te komen tot een volwassen en gecertificeerde motor met prestaties van wereldklasse voor dit nieuwe marktsegment.

Net-zero ambitie Rolls-Royce

Parr: “Met deze prestatie hebben we bewezen dat we onze expertise kunnen toepassen op nieuwe ontwerpen. En we zijn in staat deze op zeer korte termijn te testen. Dit vermogen zal Rolls-Royce helpen om de producten te leveren die een bijdrage leveren aan ons doel om net-zero te bereiken binnen de ambitieuze industriële tijdlijnen van de Advanced Air Mobility markt.”

Seriële of hybride toepassingen

De turbogenerator kan worden gebruikt in seriële of parallelle hybride toepassingen. Hij is zeer geschikt om batterijen op te laden. Daarnaast is hij uitermate geschikt om rechtstreeks energie te leveren aan elektrische voortstuwingseenheden. Daardoor kunnen vliegtuigen tijdens de vlucht schakelen tussen energiebronnen. Het onderzoek en de ontwikkeling van deze technologie wordt gedeeltelijk gefinancierd door het Duitse ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie.

Complete kracht- en aandrijfsystemen

Rolls-Royce ontwikkelt complete kracht- en aandrijfsystemen voor volledig elektrische en hybride elektrische toepassingen. Het portfolio bevat de nieuwste technologie, van energieopwekking en energieopslag via vermogenselektronica en regelsystemen tot elektromotoren.

Foto: Rolls-Royce

Lees ook: Rolls-Royce werkt aan modulaire kernreactor voor op de maan