Un gruppo di società di tecnologia aerospaziale ha annunciato la formazione di un consorzio collaborativo per sviluppare la tecnologia turbofan ibrida-elettrica e potenziata dall’acqua per i futuri sistemi di propulsione degli aerei, supportato dall’Unione europea Clean Aviation Joint Impresa (Aviazione pulita). MTU Aero Engines AG (MTU), Pratt & Whitney, Collins Aerospace (Collins), GKN Aerospace, Airbus e altri mirano a dimostrare il potenziale di queste tecnologie per migliorare l’efficienza del carburante e ridurre le emissioni degli aeromobili, con l’obiettivo di raggiungere fino al 25% miglioramento dell’efficienza del carburante e riduzione delle emissioni di CO2 rispetto ai moderni sistemi di propulsione per aeromobili a corto e medio raggio. Il consorzio è coordinato da MTU.

Il progetto SWITCH (Sustainable Water-Injecting Turbofan Compresising Hybrid-Electrics) è incentrato sullo sviluppo di un nuovo concetto di propulsione basato su due tecnologie rivoluzionarie e sinergiche: Water Enhanced Turbofan (WET) e propulsione ibrida-elettrica. Combinando queste tecnologie con l’architettura del motore GTFTM di Pratt & Whitney, il concetto SWITCH mira a migliorare significativamente l’efficienza e ridurre sostanzialmente le emissioni nell’intero campo operativo di un aeromobile. Le tecnologie sviluppate nell’ambito di SWITCH saranno pienamente compatibili con carburanti alternativi più puliti, come il carburante per l’aviazione sostenibile (SAF), e saranno valutate per l’uso futuro con l’idrogeno.

“Questo consorzio SWITCH di grande impatto offre un’opportunità unica per dimostrare i vantaggi delle tecnologie di propulsione WET e ibrida-elettrica, non solo in modo indipendente, ma come parti di un sistema”, ha affermato il dott. Stefan Weber, vicepresidente senior, ingegneria e tecnologia, all’MTU. “WET offre un notevole potenziale per aumentare l’efficienza e ridurre significativamente tutte le emissioni per i futuri sistemi di propulsione dei velivoli, siano essi alimentati da cherosene convenzionale, SAF o persino idrogeno. Poiché il concetto è basato su una turbina a gas, il concetto WET sfrutta appieno l’esperienza di MTU”.

Il propulsore GTF ibrido-elettrico consentirà un’efficienza ancora maggiore in tutte le fasi del volo sfruttando generatori di motori elettrici di classe megawatt ad alta efficienza, elettronica di potenza e batterie per ottimizzare le prestazioni della turbina a gas a combustione. Il concetto WET recupera il vapore acqueo dallo scarico del motore e lo reinietta nella camera di combustione per migliorare significativamente l’efficienza del carburante, ridurre le emissioni di NOx e le emissioni che formano scie di condensazione. Queste tecnologie rivoluzionarie sono progettate per lavorare insieme per offrire una riduzione radicale delle emissioni e del consumo di energia nell’intero sistema operativo, pur mantenendo un’affidabilità e un’operabilità di livello mondiale.

“Questo progetto ci consentirà di far avanzare diverse tecnologie chiave sulla nostra tabella di marcia per estendere ulteriormente l’efficienza dell’architettura del motore GTF”, ha affermato Geoff Hunt, vicepresidente senior, Engineering and Technology, presso Pratt & Whitney. “Data la sfida di ridurre l’impatto ambientale dell’aviazione, la collaborazione intersettoriale e i partenariati pubblico-privato come Clean Aviation svolgeranno un ruolo fondamentale nel fornire le scoperte tecnologiche necessarie per trasformare in realtà l’aviazione a zero emissioni nette”.

Airbus fornirà competenze chiave relative alla futura integrazione delle tecnologie SWITCH a livello di aeromobile e supporterà la valutazione dei vantaggi in termini di prestazioni, compresa la progettazione dell’aeromobile e l’integrazione di batterie e sistemi di gestione dell’energia. “Le nuove tecnologie di propulsione svolgeranno un ruolo importante nel raggiungimento degli obiettivi net-zero dell’aviazione, insieme a nuovi progetti di aeromobili e fonti di energia sostenibili”, ha affermato Sabine Klauke, Chief Technology Officer di Airbus. “Accogliamo con favore questa opportunità di collaborare e far progredire la ricerca sulla prossima generazione di concetti di propulsori avanzati”.

Collins fornirà generatori di motori elettrici di classe megawatt ed elettronica di potenza, distribuzione e protezione CC ad alta tensione, componenti di gestione termica e architetture della navicella per il progetto. “La tecnologia di propulsione ibrida-elettrica è un fattore chiave per una maggiore efficienza in molteplici applicazioni aeronautiche diverse, dalla mobilità aerea avanzata agli aerei di linea commerciali”, ha affermato Mauro Atalla, vicepresidente senior, Engineering & Technology per Collins Aerospace. “Lavorando con Clean Aviation e il consorzio SWITCH, accelereremo lo sviluppo di queste tecnologie critiche dalle nostre strutture all’avanguardia in Francia, Germania, Italia, Irlanda e Regno Unito”.