- Pratt & Whitney Canada 在魁北克展開混合電動推進系統地面測試。
- RTX 演示機結合熱能引擎與電動馬達，提升能源效率。
- 該系統可降低燃料消耗及碳排放多達 30%。
- 多家航空製造商正在開發類似的混合電動推進系統。
Pratt & Whitney Canada 正式在魁北克展開其飛行標準混合電動推進系統的地面測試。這套混合電動系統結合了傳統的熱能引擎與來自 Collins Aerospace 的 1 兆瓦電動馬達，以及由瑞士開發商 H55 製造的專用電池陣列。此技術旨在用於 RTX 混合電動飛行演示機，這一里程碑將推進更清潔的區域航空發展。如果一切按計劃進行，該技術預計將於 2027 年在經改裝的德哈維蘭加拿大 Dash 8-100 實驗機上首飛。
這款為 RTX 混合電動飛行演示機組裝的飛行標準引擎，已在 Pratt & Whitney Canada 的測試設施內完成。雖然全電動客機的構思聽起來理想，但在技術上卻相當具挑戰性。航空燃料每磅所含的能量遠高於當今頂尖的鋰離子電池。然而，在乘客飛機上裝載足夠的電池以支持長途飛行，將使機身過於沉重而無法起飛。航空工程師尋求實際的折衷方案：將高效的電動能源與熱能引擎結合。
混合電動系統的工作原理
RTX 演示機結合了一台傳統的 Pratt & Whitney 熱能引擎與一台由 Collins Aerospace 設計的重型 1 兆瓦電動馬達。能源則來自瑞士專家 H55 開發的模組化 200 kWh 電池組。標準的噴氣引擎在起飛和爬升過程中效率低下，約有 60% 至 70% 的能量以廢熱形式損失。相比之下，電動馬達的效率超過 90%。有趣的是，這一混合系統讓 1 兆瓦電動馬達負責出租車、起飛及初始爬升時的高能需求，而主要的熱能引擎則保持在其最佳高效運行點，專注於巡航。
在典型的 250 海里區域航線上，這種工作分配可將燃料消耗及碳排放降低多達 30%。
Pratt & Whitney Canada 新產品及服務介紹執行董事 Jean Thomassin 表示：「組裝最終的飛行標準推進系統使我們更接近於在飛行中證明混合電動技術。」他補充説：「我們正推進熱能引擎及混合電動技術，這將提升未來各類航空器的燃料效率和性能。」
工程挑戰與解決方案
高壓系統在飛機內部帶來獨特的工程挑戰，包括電池過熱和電弧的風險。為瞭解決這些問題，工程師採用了最新的輕量級半導體以及超高功率密度的馬達。電池陣列被戰略性地分佈在機身內，以平衡重量，並安置在專門設計的防火通風外殼內，以安全隔離熱量和氣體，在緊急情況下提供保護。隨著地面測試在隆基爾展開，工程師將嚴格驗證引擎和螺旋槳的整合，然後再將系統安裝於 Dash 8 測試機上。
多家主要航空製造商和專業技術公司正在積極開發區域、商業和城市航空器的混合電動推進系統。作為 NASA 電氣化動力系統飛行演示（EPFD）計劃的一部分，GE Aerospace 與波音公司、奧羅拉航天科學公司及 BETA Technologies 合作，對 Saab 340B 測試機進行了改裝，使其配備了兆瓦級混合電動推進系統。最近，該項目達成了一個重要里程碑，完成了在 30,000 英尺以上的測試飛行，達到典型的商業巡航高度，展示了該系統減少燃料消耗和優化功率管理的能力。
如果成功，安靜、低排放的區域航班可能比旅行者想像中更快從實驗階段轉變為日常現實。
混合電動推進系統的未來潛力
隨著環保意識的提高，航空業正積極探索混合電動推進技術，以降低碳排放和提升燃料效率。Pratt & Whitney Canada 的地面測試標誌著這一領域的重大進展，顯示出傳統熱能引擎與電動系統的有效結合。隨著多家航空製造商的參與，這項技術的成熟將可能改變未來航空旅行的模式，推動更清潔的航空運輸解決方案。