A GE Aerospace előrelépést tesz a hibrid elektromos hajtásrendszerek terén megawattos osztályú földi teszttel

Új mérföldkő a hibrid elektromos hajtásban

A GE Aerospace teljes megawatt-osztályú hibrid elektromos motor földi tesztjét hajtotta végre a NASA Electrified Powertrain Flight Demonstration projektje keretében. Az integrált rendszer tartalmazott motor-generátorokat, invertereket, konvertereket, vezérlőket és egy CT7 gázturbinát. Ezenkívül a teszt a teljes hajtáslánc viselkedését igazolta, nem csupán az egyes alkatrészeket, ami jelentős lépés a jövőbeli repülési demonstrációk felé az előrehaladott ipari automatizálás és vezérlőrendszerek terén a repülésben.

Integrált hajtáslánc-architektúra és tesztelési kör

A tesztkampány a gurulás, felszállás, emelkedés és utazórepülés fázisait szimulálta. A GE Aerospace repülésminőségű hardvert használt a megbízhatóság és tartósság biztosítására. Emellett a hibrid elektromos hajtás a Dowty légcsavart hajtotta, és energiát termelt a BAE Systems akkumulátorcsomagja számára. Ez az integrált megközelítés tükrözi a gyári automatizálás elveit, ahol a PLC és DCS rendszerek több alrendszert koordinálnak a stabil működés érdekében.

A technológia érettsége hosszú távú fejlesztés révén

A GE Aerospace több mint egy évtizedet töltött a hibrid elektromos modulok fejlesztésével. Korábbi mérföldkövek közé tartozik a 2016-os elektromos légcsavar teszt és a 2022-es, 45 000 lábon végzett magassági demonstráció. Ennek eredményeként a vállalat most keskenytörzsű hibrid elektromos konfigurációkat mutat be teljesítmény-befecskendezéssel és átvitelével. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a hosszú ciklusú mérnöki programok hasonlítanak az ipari automatizálás modernizációjához, ahol a régi vezérlőrendszerek magas hatékonyságú architektúrákká fejlődnek.

RISE program és Open Fan innováció

A CFM International RISE program támogatja a hibrid elektromos fejlesztést az Open Fan motorok, kompakt magok és elektromos alrendszerek széleskörű tesztelésével. A program célja több mint 20%-os üzemanyag-fogyasztás csökkenés elérése a jelenlegi kereskedelmi motorokhoz képest. Így a RISE stratégiai technológiai inkubátorként működik, hasonlóan az előrehaladott gyári automatizálási platformokhoz, amelyek új vezérlési logikát, energia menedzsmentet és nagy hatékonyságú alkatrészeket integrálnak.

Hibrid elektromos rendszerek és a jövő repülőgépeinek integrációja

A hibrid elektromos hajtás az elektromos hajtásláncokat gázturbinákkal kombinálja az energiaelosztás optimalizálása érdekében a repülési fázisok során. Ezek a rendszerek összhangban állnak a modern automatizálási stratégiákkal, ahol az elosztott vezérlés és az intelligens energia menedzsment javítja a hatékonyságot. Emellett a hibrid elektromos motorok többféle üzemanyagot és fejlett architektúrákat, például Open Fan kialakításokat támogatnak.

Stratégiai partnerségek és AAM alkalmazások

A GE Aerospace 2025-ben partnerséget kötött a BETA Technologies-szel, hogy felgyorsítsa a hibrid elektromos turbogenerátor fejlesztését az Advanced Air Mobility számára. Ez az együttműködés tükrözi az ipari automatizálási ökoszisztémákat, ahol a beszállítók közösen fejlesztenek modulokat, kommunikációs protokollokat és biztonsági keretrendszereket a következő generációs vezérlőrendszerek támogatására.

A szerző műszaki kommentárja

A hibrid elektromos hajtás hasonlít a hagyományos PLC-alapú vezérlésről az elosztott, nagy hatékonyságú DCS architektúrákra való áttéréshez. Az elektromos hajtásláncok és a gázturbinák integrációja precíz szinkronizációt igényel, hasonlóan a gyári automatizálásban a nagysebességű I/O, a redundáns vezérlők és a valós idejű diagnosztika koordinálásához. Tapasztalataim szerint a legnagyobb kihívás a hőkezelés és a hibabiztos vezérlés. A GE repülésre alkalmas alkatrészek használata a kereskedelmi szintű megbízhatóságra utal, amely elengedhetetlen a repülési tanúsításhoz.

Alkalmazási forgatókönyvek és mérnöki esettanulmányok

• Hibrid elektromos rendszerek regionális repülőgépekhez

• Teljesítmény-befecskendező modulok a turbóventilátor hatékonyságának javítására

• Elosztott hajtás az AAM platformokhoz

• Nagyfeszültségű teljesítmény-elektronika légiirányítási rendszerekhez

• Integrált turbina-elektromos architektúrák a jövő DCS-stílusú repülőgép-automatizálásához

A szerzőről

Liang Zhenyu ipari automatizálási szakértő, több mint 15 éves gyakorlati tapasztalattal a PLC, DCS, TSI és áramvédelmi rendszerek területén. Munkája kiterjed rendszermérnökségre, műszaki dokumentációra és megoldástervezésre globális automatizálási gyártók számára.