Elektrikli uçaklarla ilgili önemli bir adım

Rolls-Royce, havacılığın yeni nesil havacılıkta hibrit-elektrikli tahrik sistemleri sunma hedefini gerçekleştirmek üzere çok önemli bir adım attı. Çoğunlukla helikopterlerde tercih edilen motor M250 gaz türbininin kullanıldığı hibrit sistem için yer testleri başarıyla tamamlandı.

Söz konusu testler havacılık alanında yürütülen, dünyanın en kapsamlı hibrit türbinli motorunu geliştirme ve entegre etme programlarının bir parçası. Bu testler 2021 yılında uçaklarla yapılacak deneme uçuşları için de zemin hazırlıyor.

M250 gaz türbininin hibrit versiyonu, yer testi ortamında üç ayrı işletim modelinde başarıyla test edildi: Seri Hibrit, Paralel Hibrit ve Turbo-Elektrik. 500kW-1 MW arasında değişen güçlerde tahrik sistemi olarak kullanılması planlanan M250’nin hibrit versiyonu, havacılıkta güç ve tahrik sistemlerinin çehresini değiştirme potansiyelini bünyesinde barındırıyor.

Sistem; EVTOL (hibrit elektrikli dikey kalkış ve iniş yapan hava araçları), genel havacılık araçları ve hibrit helikopterler gibi farklı ulaşım platformlarında elektrik tahrik kuvvetinin dağıtılması için kullanılacak.

Rolls-Royce Elektrikli Sistemler Direktör Yardımcısı Dr. Mike Mekhiche konuyla ilgili olarak şunları söyledi:

“Rolls-Royce, havacılıkta daima öncü rol üstlendi. Tüm iş alanlarımızda elektrikli sistemlere geçişin öncüsü olmak, stratejimizin en temel unsurlarından biri. Hibrit sistemimiz M250’nin testleri başarıyla tamamlaması; yeni nesil, daha sessiz ve daha temiz bir hava taşımacılığı olanağı sunacak hibrit-elektrikli tahrik sistemlerine giden yolda çok önemli bir adım.”

Motor; ABD, İngiltere ve Singapur’da görev yapan Rolls-Royce mühendisleri tarafından hibrit-elektrikli bir tahrik sistemine dönüştürüldü. M250 gaz türbinli motor, ilk geliştirildiği günden bu yana 170’ten fazla türde sabit kanatlı askeri, sivil uçak ve helikopterlerde kullanıldı.

Rolls-Royce; gelişmişliği, güç yoğunluğu, bakım kolaylığı ve yüksek güvenilirliği nedeniyle bu motoru seçti. Son elli yılda M250 türevleri 250 milyon saatten fazla uçuş gerçekleştirdi. Aynı zamanda bugüne dek müşterilere yaklaşık 33 bin adet M250 motor teslim edildi.

Motora ilişkin tüm testler eksiksiz olarak ABD’nin Indianapolis şehrindeki en son teknolojilerle donatılmış olan Rolls-Royce tesisinde gerçekleştirildi. Burada, hibrit motorun her bir bileşeninin ve alt sisteminin elektrik performans testleri ayrı ayrı yapıldı.

Kalkış, seyir, iniş ve taksi esnasında yapılan simülasyonları içeren bu testler, 1.600 km’ye kadar menzile ve 2 bin kilograma kadar ağırlığa sahip hava araçları da dahil olmak üzere çeşitli ulaşım platformlarında sistemin uygunluğunu teyit etti. Bu sonuç, Rolls-Royce’un geçen sene İngiltere’de düzenlenen Farnborough Air Show’da görücüye çıkardığı EVTOL konseptini de destekliyor ve diğer pek çok müşterinin gerekliliklerini karşılıyor.

Dr. Mekhiche sözlerini şöyle sürdürdü: “Elektrifikasyon, jumbo jetlerin doğuşundan bu yana havacılıkta gerçekleşen en heyecan verici gelişmelerden biri. Havacılıktaki bu yeni sayfada ortaya çıkacak ihtiyaçları karşılamak üzere yenilikçi tahrik sistemleri geliştirme çalışmalarının en ön sırasında yer almak için başarılarla dolu havacılık geçmişimizden faydalanma konusunda kararlıyız. Bu gerçekleştiğinde, hava taşımacılığının tasarım ve üretim süreçlerinde büyük bir dönüşüm olacak, seyahat süresi kısalacak, yük teslimlerinde adeta bir devrim gerçekleşecek ve daha da ötesinde şehirlerimizi ve altyapıyı tasarlama biçimimiz değişecek.”

Rolls-Royce’un hibrit elektrikli tahrik sistem testleri arasında, yüksek enerji yoğunluklu bir batarya sistemi, elektrik üreteçleri, güç dönüştürücüler ve ileri düzey bir güç yönetim ve kontrol sistemine sahip M250 gaz türbinli motoru bünyesinde yer alıyor. Güç yönetim sistemi, genel tahrik performansını optimize ederek sistemin EVTOL gibi çeşitli platformlarda uygunluğunu sağlıyor ve verimlilik artışı, daha düşük gürültü seviyesi ve emisyon gibi özellikleri beraberinde getiriyor.

Üç farklı sistem konfigürasyonunda yapılan testler başarıyla sonuçlandı:

• Seri Hibrit: Bu konfigürasyonda motor, dahili bir batarya sistemi üzerinden şarj olan bir turbo-jeneratör olarak çalışıyor ve itişe doğrudan bir etkisi bulunmuyor. İtiş ve diğer yerleşik sistemler için gereken tüm güç, batarya tarafından karşılanıyor.
• Paralel Hibrit: Bu konfigürasyonda platform itişi, motor (mekanik itiş) ile elektrikli sistemin (elektrikli itiş) kombinasyonuyla sağlanıyor. Hava aracının diğer güç ihtiyaçları, batarya tarafından karşılanıyor.
• Turbo-Elektrik modu: Bu konfigürasyonda ise batarya sistemi yedekte bekliyor. Motor hem itiş için gereken elektrik enerjisini sağlayan hem de hava aracındaki diğer güç ihtiyaçlarını karşılayan saf bir turbo-jeneratör işlevi görüyor.

Bu yolculukta bir sonraki adım, hibrit tahrik sistemini bir hava aracına entegre edilebilecek nihai haline getirmek için teknolojik iyileştirmeleri yapmak ve 2021’de deneme uçuşlarını gerçekleştirmek olacak.M250 hibrit güç paketi, bölgesel havacılık faaliyetleri dahil olmak üzere daha büyük hava araçları için geliştiriliyor ve Airbus ile E-Fan X platformunda test edilenAE 2100 2,5 MW sistemini tamamlar nitelik taşıyor.