La Industria

Rolls Royce prueba un sistema de propulsión híbrido-eléctrico para aviones comerciales.

Rolls Royce ha iniciado un programa de pruebas con el objetivo de demostrar las posibles aplicaciones de un nuevo sistema híbrido eléctrico especialmente desarrollado para su implementación en taxis aéreos, aviones comerciales y helicópteros. En los ensayos realizados en Indianápolis, EE.UU, el nuevo motor ha sido probado en modo híbrido, híbrido paralelo y eléctrico, con el objetivo de obtener datos sobre su rendimiento en todos los escenarios posibles.

La electrificación del transporte está llegando cada vez con más fuerza a otros sistemas de movilidad diferentes del terrestre. Los barcos y los aviones también están recurriendo a combinar sistemas eléctricos y, en el caso de la aviación, también para una nueva forma de movilidad que está surgiendo, como son los taxis aéreos.

El motor desarrollado por la empresa británica es una versión híbrida de la turbina de gas M250, un propulsor que se ha utilizado ya en más de 170 modelos de avión diferentes. Según Rolls-Royce el M250 es un motor que ya ha alcanzado un alto grado de madurez contando con una alta densidad de potencia, gran facilidad de mantenimiento y una alta fiabilidad. En el último medio siglo se han entregado a los clientes casi 33.000 unidades de este motor y entre todas sus variantes registrado más de 250 millones de horas de vuelo.

La potencia que es capaz de generar el M250 varía entre los 500 kW y 1 MW, pudiendo utilizarse en una amplia gama de plataformas de propulsión eléctrica compartida, incluidos los vehículos de despegue y aterrizaje vertical eVTOL.

Según Mike Mekhiche, director adjunto de Rolls-Royce Electrical, el éxito de las pruebas iniciales es un paso previo importante “que permitirá una nueva clase de transporte aéreo más silencioso y más limpio”. En 2021, Roll-Royce tiene planificadas pruebas experimentales con el motor ya instalado en un avión de demostración.

El prototipo del sistema de propulsión híbrida eléctrica de Rolls-Royce integra un motor de turbina de gas M250, una batería de alta densidad energética, generadores eléctricos, convertidores de potencia y un avanzado sistema de control y administración de energía. Este optimiza el rendimiento general del propulsor en cuanto a eficiencia y reducción de ruido y emisiones para que el sistema se adecúe a las diferentes plataformas.

Durante estas primeras pruebas en tierra, cada componente y se ha monitorizado individualmente cada subsistema del motor híbrido para comprobar su rendimiento eléctrico. Las simulaciones realizadas han incluido las exigencias mecánicas y físicas en las maniobras de despegue, crucero, aterrizaje y rodaje y en todas ellas se ha confirmado la idoneidad del sistema.

El M250 podrá ser empleado en una amplia gama de plataformas de transporte, desde aeronaves de largo alcance, con recorridos de más de 1.000 millas (1.600 kilómetros) y un peso de hasta 2.000 kilogramos, hasta vehículos eléctricos de tamaño pequeño, como los eVTOL de despegue y aterrizaje vertical, idóneos para servicios de movilidad urbana y compartida y que Rolls-Royce presentó en el Salón Aeronáutico de Farnborough el año pasado.

El sistema propulsor se probó en tres modos de funcionamiento diferente. En modo híbrido el motor funciona como un turbogenerador que recarga la batería de alto voltaje, pero no contribuye al empuje. La potencia requerida para la propulsión y el resto de sistemas a bordo es suministrada por la batería.

En el modo híbrido paralelo, el empuje es suministrado por una combinación del motor (empuje mecánico) y el sistema eléctrico (empuje eléctrico), mientras que la batería satisface las otras necesidades eléctricas del avión.

Por último, en el modo turboeléctrico, el sistema de batería es redundante combinando los dos modos anteriores. El motor funciona como un turbogenerador puro que suministra energía eléctrica para el empuje y cualquier otra necesidad de potencia en el avión.

Rolls-Royce ya ha anunciado que está desarrollando un sistema de mayor potencia, de hasta 2,5 MW, basado en el mismo sistema híbrido del M250, que podrá ser empleado en aviones más grandes, incluida la aviación regional, y que ya está siendo probado en colaboración con Airbus sobre la plataforma de demostración E-Fan X.

Por Gonzalo García – Hibridos y Electricos