A NASA e parceiros da indústria estão embarcando na próxima fase de projeto de um conceito de motor a jato de última geração para a próxima geração de aviões comerciais altamente eficientes.
Com foco na sustentabilidade, a NASA pretende desenvolver um pequeno núcleo para um motor a jato turbofan híbrido-elétrico, reduzindo potencialmente o consumo de combustível em 10% em comparação com os motores atuais. Esta abordagem inovadora para reduzir o núcleo do motor pode aumentar significativamente a eficiência do combustível e contribuir para a redução das emissões de carbono.
O projeto HyTEC visa apresentar um núcleo compacto e preparar a tecnologia para integração nos motores das aeronaves da próxima geração até 2030. HyTEC é um elemento-chave da Parceria Nacional de Voo Sustentável da NASA.
O projeto está dividido em duas fases: Fase 1, em fase de conclusão, focada na seleção de tecnologias de componentes para o demonstrador principal. A Fase 2, que começa agora, envolverá o projeto, construção e testes colaborativos de um núcleo compacto com a GE Aerospace.
“A Fase 1 do HyTEC está encerrando e estamos acelerando a Fase 2,” disse Anthony Nerone, que lidera o HyTEC no Glenn Research Center da NASA em Cleveland. “Esta fase culminará em um teste de demonstração central que comprova a tecnologia para que ela possa fazer a transição para a indústria.”
Antes de iniciar o projeto e a construção do núcleo, os pesquisadores se aprofundaram na exploração de materiais de ponta para o motor. Após três anos de progresso notavelmente rápido, os pesquisadores da HyTEC desenvolveram soluções inovadoras.
“Mantivemos um foco inabalável desde o início. Estabelecemos objetivos técnicos específicos e métricas de sucesso para o projeto e, até o momento, não nos desviamos de nenhum deles”, Nerone afirmou.
Para reduzir o tamanho do núcleo e ao mesmo tempo preservar o mesmo nível de empuxo, o calor e a pressão devem ser aumentados em comparação com os motores a jato convencionais atualmente em uso. Isto exige o uso de materiais mais resilientes, capazes de suportar temperaturas mais elevadas no núcleo do motor.
Além da pesquisa de materiais, o projeto também se aprofundou na aerodinâmica avançada e em outros componentes técnicos cruciais.
A Fase 2 se baseia na Fase 1 para criar um núcleo compacto para testes de solo que comprova as capacidades do HyTEC.
“A fase 2 é muito complexa. Não é apenas uma demonstração central”, Nerone disse. “O que estamos criando nunca foi feito antes e envolve muitas tecnologias diferentes unidas para formar um novo tipo de motor.”
As tecnologias testadas no programa HyTEC têm o potencial de aumentar significativamente a taxa de bypass, permitir a hibridização e garantir a compatibilidade com combustíveis de aviação sustentáveis.
A taxa de desvio refere-se à relação entre o volume de ar que passa pelo núcleo do motor e o volume de ar que desvia do núcleo para fluir em torno dele.
Ao reduzir o tamanho do núcleo e aumentar o tamanho do turbofan que alimenta, mantendo ao mesmo tempo o mesmo nível de potência de empuxo, o conceito HyTEC poderia levar à redução do consumo de combustível e às emissões de carbono.
“HyTEC é parte integrante do nosso programa RISE,” disse Kathleen Mondino, que ajuda a liderar as tecnologias do programa RISE na GE Aerospace. “A GE Aerospace e a NASA têm uma longa história de colaboração para desenvolver as mais recentes tecnologias de aviação. O programa HyTEC baseia-se neste relacionamento para ajudar a traçar o futuro de voos mais sustentáveis.”
Outra peça do quebra-cabeça é a hibridização. A capacidade híbrida-elétrica do HyTEC significa que o núcleo também será aumentado por energia elétrica para reduzir ainda mais o uso de combustível e as emissões de carbono.
“Este motor será o primeiro motor híbrido-elétrico moderado e, esperançosamente, o primeiro motor de produção para aviões comerciais que seja híbrido-elétrico”, Nerone disse.
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