מבחן מנוע היברידי למטוסים
לעין בלתי מיומנת, מנוע המטוס שהוצב מחוץ למיתקן של GE Aerospace באזור סינסינטי בדצמבר עשוי היה להיראות כציוד סטנדרטי לחלוטין. אולם לחוקרי נאס״א ו־GE Aerospace שצפו בהפעלתו במסגרת הדגמה, היה ברור כי מדובר במשהו אחר: מנוע היברידי עם רמת ביצועים שעשויה להניע בעתיד מטוס נוסעים.
מדובר בפיתוח חדשני בעולם התעופה, תוצאה של שנים ארוכות של מחקר ופיתוח. נאס״א, GE Aerospace וגורמים נוספים הפועלים לפיתוח מנועים היברידיים, כבר בחנו בעבר רכיבים נפרדים, בהם בקרי מערכות הספק, מנועים חשמליים ורכיבים נוספים. עם זאת ההדגמה שנעשתה באתר הניסויים של GE במדינת אוהיו סימנה לראשונה ניסוי של מערכת משולבת ומלאה.
"טורבינות כבר קיימות. מדחסים כבר קיימים. אבל כיום אין אף מנוע היברידי־חשמלי שטס בפועל. וזה בדיוק מה שראינו כאן", אמר אנתוני נרון (Anthony Neron) ששימש מנהל פרויקט HyTEC של נאס״א במרכז המחקר גלן בקליבלנד במשך פיתוח מנוע הניסוי.
הניסוי בוצע באמצעות גרסה מותאמת של מנוע מדגם פספורט (Passport) מבית GE, שתוכננה להפיק אנרגיה מחלק מתהליכי הפעולה שלו ולהזרים את ההספק המשלים לחלקים אחרים במערכת. המנוע ההיברידי הוא תוצר של מחקר משותף של GE ונאס״א במסגרת חוזה HyTEC המבוסס על חלוקת עלויות. הוא פועל באמצעות דלק סילוני בסיוע מנועים חשמליים. הרעיון נשמע פשוט בעידן שבו כלי רכב היברידיים נהיו נפוצים, אך יישומו בתחום התעופה התגלה כמורכב במיוחד.
החוקרים נדרשו לתכנן, להתאים ולשלב רכיבים בתוך מערכת אחת שתוכל לספק את ההספק הנדרש למטוס חד־מעבר בדרך בטוחה ואמינה. בשל כך ההדגמה הייתה אחת המורכבות ביותר שביצעה GE Aerospace עד כה.
למרות המורכבות, הצוות היה עד להדגמה מוצלחת: לא ניסוי איזון או שלב מקדים, אלא מנוע המותקן על מיתקן ניסוי המבצע את רוב הפעולות שיידרש לבצע אם יותקן במטוס. הניסוי נעשה בזמן שענף התעופה בארצות הברית מחפש יותר ויותר מערכות הנעה שמסוגלות לספק ביצועים משופרים תוך חיסכון בדלק. מגמה זו לא חדשה לנאס״א, שכן טכנולוגיות של מנועים היברידיים לתעופה החלו להתפתח במרכז גלן (Glenn) של הארגון כבר לפני כ־20 שנה. מימושן נראה אז כמעט בלתי אפשרי.
"היום, כשמגיעים לכנס מקצועי, הטכנולוגיה ההיברידית נמצאת בכל מקום", אומר נרון. כעת, לנאס״א ול־GE יש גם נתונים ממשיים הממחישים כיצד אפשר ליישם את הטכנולוגיה בתחום התעופה. מתוך אותו בסיס מוקדם עברה נאס״א לשלב פרויקט HyTEC ולשיתוף הפעולה החוזי עם GE. מטרת HyTEC היא לפתח ולהכין טכנולוגיה שתאפשר פיתוח מנוע היברידי שיצרוך עד 10% פחות דלק מהמנועים המתקדמים ביותר הקיימים כיום.
המטרה הרחבה של נאס״א היא למנף את משאביה כדי להאיץ את הגעת הטכנולוגיה לשוק בהתאם לצורכי התעשייה. אלא שהעבודה רחוקה מסיום. הן נאס״א והן GE מנתחות כעת את הנתונים מההדגמה ומהשלבים הקודמים, ומתקדמות לקראת ניסוי של מנוע קומפקטי בעשור הנוכחי. ההדגמה האחרונה סימנה שלב מרכזי והמחישה שילוב טכנולוגי שקרוב יותר מאי פעם ליישום מעשי. "אנחנו מתקרבים לרגע שבו נראה את התמורה לעבודה שנמשכה זמן רב מאוד", סיכם נרון.
