A Rolls-Royce testou com sucesso a versão híbrida elétrica do motor M250 que equipará inicialmente o eVTOL da fabricante britânica.

A Rolls-Royce deu um passo significativo para concretizar a ambição de fornecer sistemas de propulsão elétrica híbrida para a próxima geração de aviação, com testes terrestres bem sucedidos de um sistema híbrido usando a turbina a gás M250 – um motor de sucesso que geralmente alimenta helicópteros.

Os testes fazem parte de um dos mais completos programas híbridos de desenvolvimento e integração de motores de turbina aeroespaciais do mundo e abrem caminho para voos experimentais em aeronaves em 2021.

A empresa testou com sucesso a versão híbrida da turbina a gás M250 em um cenário de demonstração em três modos de operação: Série Híbrida, Paralela Híbrida e Turboelétrica. O motor híbrido M250 está planejado para ser usado como uma planta de propulsão com potência variando de 500kW a 1MW e tem o potencial de transformar os motores da aviação. O sistema será usado em várias plataformas de transporte para permitir a propulsão elétrica distribuída, incluindo eVTOLs (veículos de decolagem e aterrissagem verticais elétricos híbridos), aeronaves de aviação geral e helicópteros híbridos.

O Dr. Mike Mekhiche, vice-diretor da Rolls-Royce Electrical, disse: “A Rolls-Royce sempre foi pioneira na aviação e um dos elementos-chave de nossa estratégia é defender a eletrificação em todos os nossos negócios. O teste bem-sucedido do sistema híbrido M250 é um importante passo em frente no fornecimento de um sistema de propulsão híbrido-elétrico que permitirá uma nova classe de transporte aéreo mais silencioso e mais limpo”.

Os engenheiros da Rolls-Royce baseados nos Estados Unidos, no Reino Unido e em Cingapura desenvolveram esse mecanismo em um sistema de propulsão híbrido-elétrico. O motor de turbina a gás M250 alimentou mais de 170 variedades de aeronaves civis e helicópteros de asa fixa desde o seu desenvolvimento inicial. A Rolls-Royce selecionou este motor por sua maturidade, densidade de potência, facilidade de manutenção e alta confiabilidade. Nos últimos 50 anos, as variantes M250 registraram mais de 250 milhões de horas de voo e quase 33.000 motores M250 foram entregues aos clientes.

O teste completo do motor ocorreu na instalação de última geração em Indianápolis, EUA, onde cada componente e subsistema do motor híbrido foi testado individualmente para desempenho elétrico. Esses testes incluíram simular o uso em toda a decolagem, cruzeiro, pouso e taxiamento e confirmaram a adequação do sistema para uma variedade de plataformas de transporte, incluindo aeronaves com alcance de até 1.000 milhas e pesando até 2000 kg. Isso apoiaria o conceito Rolls-Royce eVTOL, que foi revelado durante o Farnborough Air Show, no Reino Unido, no ano passado, além de atender a muitos outros requisitos dos clientes.

Dr Mekhiche acrescentou: “A eletrificação é um dos desenvolvimentos mais excitantes da aviação desde o nascimento do jato jumbo. Estamos determinados a usar nosso pedigree no setor aeroespacial para estar na vanguarda do desenvolvimento de sistemas de propulsão inovadores para atender às necessidades do próximo capítulo da aviação. Quando isso acontece, ele vai transformar a forma como o transporte aerodinâmico é projetado e produzido, reduzindo o tempo necessário para viajar, revolucionando a entrega de cargas e mudando a maneira como projetamos nossas cidades e infraestrutura”.

O demonstrador de sistema de propulsão elétrico híbrido Rolls-Royce integra um motor de turbina a gás M250 com um sistema de bateria de alta densidade de energia, geradores elétricos, conversores de energia e um avançado sistema de gerenciamento e controle de energia. O sistema de gerenciamento de energia otimiza o desempenho geral da propulsão para que o sistema seja adequado em uma variedade de plataformas, incluindo EVTOL, ao mesmo tempo em que proporciona ganhos de eficiência, redução de ruído e menores emissões.

Os testes foram realizados com sucesso em três configurações do sistema:

  • Série híbrida: nesta configuração, o motor funciona como um turbogerador que carrega um sistema de bateria a bordo e não contribui diretamente para o empuxo. Toda a energia necessária para o impulso e outros sistemas a bordo é fornecida pela bateria.
  • Híbrido Paralelo: Nessa configuração, o empuxo da plataforma é fornecido por uma combinação do motor (empuxo mecânico) e do sistema elétrico (empuxo elétrico), enquanto as outras necessidades de energia da aeronave são atendidas pela bateria.
  • Modo Turboelétrico: Nesta configuração, o sistema de bateria é redundante. O motor funciona como um turbogerador puro que fornece energia elétrica para propulsão e quaisquer outras necessidades de energia da aeronave.

O próximo passo é avançar ainda mais o sistema de propulsão híbrida para a integração em uma aeronave e voos experimentais em 2021. O pacote de energia híbrido M250 complementa o sistema AE 2100 de 2.5MW que está sendo desenvolvido para aeronaves maiores, incluindo a aviação regional, e está sendo testado com a Airbus na plataforma do demonstrador E-Fan X.

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