GE Aerospace רשמה אבן דרך משמעותית בתחום התעופה בת-הקיימא לאחר שהשלימה בהצלחה את טיסת ההנעה ההיברידית-חשמלית הראשונה בעולם בגובה של יותר מ-30 אלף רגל, בשיתוף נאס”א, BETA Technologies ובואינג. ההדגמה מהווה התקדמות חשובה בפיתוח מערכות הנעה למטוסים מסחריים ומוכיחה כי מערכות היברידיות-חשמליות מסוגלות לפעול בגובהי השיוט שבהם פועלים מטוסי נוסעים.

ההישג מסכם שנים של מחקר ופיתוח משותפים שנועדו לשפר את יעילות המטוסים ולסייע לענף התעופה להפחית את צריכת הדלק ואת היקף פליטות המזהמים.

טיסת הניסוי אימתה את יכולת מערכת ההנעה ההיברידית

טיסת השיא בוצעה באמצעות מטוס Saab 340B שהוסב במיוחד וצויד במערכת הנעה היברידית-חשמלית משולבת, רב-מתח ובהספק של מגה-ואט, שפיתחה GE Aerospace במסגרת תוכנית Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD) של נאס”א.

במהלך הניסוי פעל המטוס במצב היברידי-חשמלי בגובה של יותר מ-30 אלף רגל והשלים למעלה משעתיים של טיסה רציפה במצב זה. המערכת משלבת מנוע טורבינת גז מסוג CT7 עם טכנולוגיות הנעה חשמליות מתקדמות, במטרה לייעל את ניהול ההספק לאורך שלבי הטיסה השונים.

המטוס כלל מגוון רכיבים שפיתחה GE Aerospace, ובהם מנועים-גנרטורים חשמליים, ממירי הספק, מערכות בקרה, תיבות הילוכים, מדחפים, מחליפי חום, מערכות למדידת מומנט וצמות מנוע. חברת BAE Systems סיפקה את מערך הסוללות, ואילו Aurora Flight Sciences, מקבוצת בואינג, פיתחה את בית המנוע הייעודי ששימש במהלך הניסוי.

שיתוף הפעולה מקדם את פיתוח התעופה בת-הקיימא

יו”ר ומנכ”ל GE Aerospace, ה. לורנס קאלפ ג’וניור, הגדיר את הטיסה כהישג היסטורי עבור תעשיית התעופה והדגיש את חשיבות שיתוף הפעולה בין גופי ממשל לחברות פרטיות בקידום הדור הבא של טכנולוגיות התעופה.

BETA Technologies שימשה כאינטגרטורית הראשית של המערכות לאורך הפרויקט וליוותה הן את ניסויי הטיסה בארצות הברית והן את העברת המטוס לתערוכת Farnborough International Airshow בבריטניה. גם במהלך טיסות ההעברה מעל האוקיינוס האטלנטי פעלה מערכת ההנעה ההיברידית, והדגימה את יכולותיה בתנאי הפעלה ממושכים.

לדברי מובילי הפרויקט, המערכת שיפרה את ביצועי המטוס בגובה רב ושימשה כפלטפורמת ניסוי לפיתוח מערכות הנעה עתידיות.

טכנולוגיית ההנעה ההיברידית עשויה לעצב את דור המטוסים הבא

מערכות הנעה היברידיות משלבות מנועי טורבינה מסורתיים עם מערכות הנעה חשמליות, במטרה לשפר את יעילות צריכת הדלק מבלי לפגוע בביצועים הנדרשים בתעופה המסחרית. הטכנולוגיה צפויה להשתלב גם בארכיטקטורות עתידיות, ובהן מנועי Open Fan הנמצאים כיום בפיתוח.

במסגרת התוכנית התמודדו המהנדסים עם אתגרים מורכבים, בהם ניהול מתח גבוה, בקרה תרמית, עבודה בלחץ אטמוספרי נמוך בגובה שיוט ושילוב רכיבים חשמליים העומדים בתקני הבטיחות המחמירים של התעופה המסחרית.

במהלך הטיסות הפעילה מערכת ההנעה החשמלית את מדחף המטוס ובמקביל ייצרה חשמל לטעינת הסוללות, ובכך הדגימה יכולות מתקדמות של ניהול אנרגיה.

שלב נוסף בדרך לדור הבא של התעופה המסחרית

הצלחת הניסוי מהווה אבן דרך נוספת בשיתוף הפעולה ארוך השנים בין GE Aerospace לנאס”א בתחום פיתוח מערכות הנעה חשמליות לתעופה.

בין ההישגים הקודמים במסגרת הפרויקט נמנים ניסויי הקרקע הראשונים של מדחף המונע במנוע חשמלי בשנת 2016, ניסויי גובה מוצלחים של מערכת הנעה היברידית בהספק של מגה-ואט בתנאים המדמים טיסה בגובה של 45 אלף רגל בשנת 2022, וכן הדגמות נוספות שבוצעו במסגרת תוכנית HyTEC של נאס”א בשנת 2025.

הטכנולוגיות שאומתו במסגרת תוכניות אלו תורמות גם לתוכנית Revolutionary Innovation for Sustainable Engines ‏(RISE) של CFM International, אחת מיוזמות ההדגמה הגדולות בתעשיית התעופה. מטרת התוכנית היא לפתח מערכות הנעה שיפחיתו את צריכת הדלק ביותר מ-20% בהשוואה למנועי הסילון המסחריים הקיימים כיום, תוך שמירה על רמות הבטיחות והאמינות הנדרשות להפעלה מסחרית.

מבט קדימה

הצלחת הטיסה בגובה רב מספקת הוכחה נוספת לכך שמערכות הנעה היברידיות-חשמליות מתקדמות משלב המחקר לעבר יישומים מעשיים בתעופה המסחרית. אף שנדרשים עדיין שלבי פיתוח, רגולציה והסמכה לפני אימוץ נרחב על ידי חברות התעופה, ההישג מהווה צעד משמעותי בדרך לדור חדש של מטוסים יעילים, חסכוניים ובעלי השפעה סביבתית מופחתת