GE Aerospace vola oltre i 9.000 metri con la propulsione ibrida

Per anni, quando si parlava di aerei ibridi il pensiero corretto era archiviarli tra i concept da salone, belli da vedere su un rendering ma lontanissimi da un aeroporto vero. GE Aerospace ha appena reso quella distanza molto più corta: al Farnborough International Airshow, in corso vicino Londra, l’azienda ha mostrato un Saab 340B modificato che a maggio ha volato per oltre due ore in modalità ibrida sopra i 30.000 piedi, circa 9.100 metri, la quota di crociera tipica dei voli commerciali. È il primo volo ibrido elettrico ad alta quota mai registrato nel settore.

Il velivolo, sviluppato insieme a NASA, BETA Technologies e Boeing nell’ambito del programma EPFD (Electrified Powertrain Flight Demonstration), monta sul lato destro un sistema ibrido elettrico megawatt-class racchiuso in una gondola invertita per garantire una ventilazione adeguata ai componenti elettrici ad alta potenza, mentre a sinistra resta un motore CT7 tradizionale. Le batterie sono state fornite da BAE Systems, la gondola completa da Aurora Flight Sciences, controllata da Boeing. Il traguardo arriva a un mese esatto dal completamento dei test a terra di un sistema propulsivo ibrido elettrico di classe megawatt, sempre in collaborazione con NASA, un passaggio che di solito precede di mesi, non di settimane, il salto ai test in volo.

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Perché la quota conta più della durata del volo

Chi segue il settore aerospaziale sa che test ibridi elettrici esistono da tempo, ma quasi sempre a bassa quota, su piccoli velivoli o in condizioni lontane da quelle di un volo di linea reale. Il dato che rende interessante questo traguardo non è tanto la durata, due ore, quanto l’altitudine: operare un sistema elettrico ad alta tensione e alta potenza a 9.000 metri comporta problemi di isolamento elettrico, gestione termica e affidabilità dei componenti che semplicemente non si presentano a bassa quota. Arjan Hegeman, che guida l’ingegneria del future flight in GE Aerospace, ha descritto la potenza in gioco come paragonabile a un velivolo con tre motori CT7 invece dei due standard, per dare l’idea della scala elettrica coinvolta. Con questa base dati, ha aggiunto, il passo successivo, adattare la tecnologia a livelli di potenza inferiori per applicazioni più contenute, diventa relativamente più semplice.

Il traguardo si inserisce in un lavoro più ampio guidato dalla dirigente Christine Andrews, che descrive un ritmo di record interni piuttosto insolito per il settore: ogni nuovo test sposta l’asticella su quota, durata o parte dell’inviluppo di volo coperta, in un percorso di validazione incrementale che sta lentamente riducendo il margine di incertezza attorno alla propulsione ibrida su scala commerciale.

Open Fan, l’altra scommessa che punta al -20% di consumi

Accanto alla propulsione ibrida, GE Aerospace ha portato a Farnborough anche gli aggiornamenti sulla tecnologia Open Fan, l’architettura al centro del programma CFM RISE, joint venture paritetica con la francese Safran Aircraft Engines. A differenza dei motori tradizionali incapsulati in una gondola, Open Fan utilizza una ventola rotante esposta accoppiata a una seconda ventola fissa dotata di palette di guida, una soluzione che aumenta sensibilmente l’efficienza propulsiva rispetto ai design attuali.

Alex Simpson, a capo dello sviluppo Open Fan in GE Aerospace, sostiene che l’architettura sia stata scelta rispetto ad altre soluzioni concorrenti proprio perché è l’unica, secondo l’azienda, capace di garantire il salto di efficienza che il programma RISE si è posto come obiettivo: una riduzione dei consumi di carburante del 20% rispetto ai motori commerciali attuali, oltre a un miglioramento della durabilità dei componenti. Secondo i dati diffusi in occasione dell’airshow, il programma RISE ha già completato circa 500 campagne di test e oltre 3.000 cicli di durabilità, una mole di lavoro che segnala una fase di sviluppo più matura di quanto si potrebbe pensare guardando solo ai titoli di giornale sull’aviazione del futuro.

Va ricordato, come specifica la stessa GE Aerospace, che RISE resta un programma dimostrativo tecnologico e non un prodotto attualmente in vendita: la strada che separa questi test dall’installazione su un aereo di linea passa ancora attraverso l’integrazione con l’aeromobile e l’omologazione, fasi che richiedono tempo indipendentemente da quanto i singoli componenti abbiano già dimostrato di funzionare.

Il prossimo banco di prova, il Flying Test Bed sul 747

Il passaggio successivo, secondo David Davies, responsabile del sito di test in volo di Victorville, in California, riguarda l’integrazione dell’architettura Open Fan e delle altre tecnologie RISE sul 747 Flying Test Bed di GE Aerospace, lo stesso approccio già utilizzato con il Saab 340B per validare la propulsione ibrida in condizioni di volo reali prima di qualunque impiego commerciale. È un dettaglio che aiuta a inquadrare correttamente le tempistiche: i test ad alta quota appena completati non significano che l’aviazione ibrida sia dietro l’angolo per i passeggeri, ma che il lavoro di validazione, la parte meno appariscente ma più lunga di qualsiasi sviluppo aerospaziale, sta procedendo più rapidamente di quanto suggerissero le tabelle di marcia di pochi anni fa.