06.11.2015
FLUG REVUE

First Flight NewsAirbus Helicopters HCE Testbed

Airbus Helicopters has successfully completed the first flight test of the high-compression engine demonstrator aircraft at around 3pm on 6 November 2015, at Marignane Airport.

H120 mit Dieselmotor November 2011

Als Testträger für den Kerosin-tauglichen Kolbenmotor dient eine H120 von Airbus Helicopters (Foto: Airbus Helicopters).  

 

The development and flight test of this new technology demonstrator is part of the European Clean Sky initiative’s Green Rotorcraft Integrated Technology Demonstrator (ITD) program, with support for these flight tests provided by the consortium of TEOS Powertrain Engineering and Austro Engine GmbH.

“The first result of the 30 minutes flight confirms the advantages of new-technology high-compression piston engines for rotorcraft in offering reduced emissions; up to 50% lower fuel consumption depending on duty cycle, nearly doubled range and enhanced operations in hot and high conditions”, said Tomasz Krysinski, Head of Research and Innovation at Airbus Helicopters.

In addition to confirming improvements in eco-efficiency, Airbus Helicopters’ in-flight evaluations in the upcoming months will also focus on the right power-to-weight ratios that would make high-compression engines sustainable alternatives to the turbine powerplants typically used in the helicopter industry. The flight test campaign will enable to establish the engine installation at Technology Readiness Level 6 (TRL 6).

Integrated into an H120, the 4.6-liter high-compression piston engine incorporates numerous technologies already applied on advanced self-ignition engines, and runs on the widely-available kerosene fuel used in aviation engines. Its V8 design has the two sets of cylinders oriented at a 90 deg. angle to each other, with a high-pressure (1800 bar) common-rail direct injection and one turbocharger per cylinder bank.

Other features include fully-machined aluminum blocks and titanium connecting rods, pistons and liners made of steel, liquid-cooling and a dry sump management method for the lubricating motor oil as used on aerobatic aircraft and race cars.

The Green Rotorcraft ITD program that supported Airbus Helicopters’ research project is part of the Clean Sky Joint Technology Initiative, which is Europe’s most ambitious aeronautical research program ever. Clean Sky’s goal is to develop breakthrough technologies that significantly increase environmental performance of the air transport sector, resulting in quieter and more fuel efficient aircraft and rotorcraft. Environmental targets of Clean Sky are to reduce specific fuel consumption by 30 percent, CO2 emissions by 40 percent and NOx by 53 percent.

Airbus Helicopters’ high-compression piston engine activity began in 2011, followed by company bench tests and system simulations, including Iron Bird successful tests in February 2014. Ground runs with the H120-equipped helicopter were performed during February and March of this year, leading to the first flight.



Airbus Helicopters startet Flugerprobung mit hochverdichtendem Kolbentriebwerk – für sauberere, effizientere und leistungsstärkere Hubschrauber


Airbus Helicopters hat am vergangenen Freitag, 6. November, gegen 15 Uhr am Flughafen Marignane erfolgreich den Erstflug eines Technologieträgers mit hochverdichtendem Kolbentriebwerk durchgeführt. Die Entwicklung und Flugerprobung dieses Demonstrators ist Teil der europäischen „Clean Sky“ Initiative „Green Rotorcraft Integrated Technology Demonstrator“ (ITD). Die Flugtests werden in Zusammenarbeit mit TEOS Powertrain Engineering und der Austro Engine GmbH durchgeführt.

„Wie die ersten Ergebnisse dieses 30-minütigen Flugs zeigen, bringen moderne hochverdichtende Kolbenmotoren für Hubschrauber zahlreiche Vorteile: Die Emissionen sinken, der Triebstoffverbrauch sinkt um bis zu 50%, die Reichweite ist nahezu verdoppelt und der Betrieb unter Hot&High-Bedingungen wird optimiert“, sagte Tomasz Krysinski, Leiter für Forschung und Innovation bei Airbus Helicopters.

Nach Bestätigung der höheren Umweltfreundlichkeit möchte Airbus Helicopters bei Fluguntersuchungen in den kommenden Monaten das richtige Verhältnis zwischen Hubschrauberleistung und -gewicht ermitteln, durch das hochverdichtende Triebwerke eine langfristige Alternative zu den gängigen Turbinentriebwerken für Hubschrauber darstellen könnten. Im Anschluss an die Flugerprobung folgen mehrwöchige Tests, bei denen die Triebwerksinstallation den Technology Readiness Level 6 (TRL 6) erreichen soll.

Als Basis für die Flugerprobungen des hochverdichtenden 4,6-Liter-Kolbenmotors dient eine H120 von Airbus Helicopters. Der Motor wird mit gängigem Kerosin betrieben und ist mit bewährter Technologie aus modernen Selbstzündermotoren ausgestattet. Im V8-Design stehen die beiden Zylinderbänke mit je einem Turbolader im Winkel von 90° zueinander, die Common-Rail-Direkteinspritzung erfolgt bei einem hohen Druck von 1.800 bar.

Zu seinen weiteren Merkmalen gehören vollgefräste Aluminiumblöcke und Pleuelstangen aus Titan sowie Kolben und Zylinderlaufbuchsen aus Stahl. Zudem kommt nach Vorbild von Kunstflugzeugen und Rennwagen die sogenannte Trockensumpfschmierung zum Einsatz.

Die Erforschungen im Green Rotorcraft Progamm finden im Rahmen der europäischen Clean Sky Initiative statt, Europas ehrgeizigstem Forschungsprogramm in der Luftfahrt. Ziel der Gemeinschaftsinitiative sind bahnbrechende Technologien für einen umweltfreundlicheren Luftverkehr mit leiseren, treibstoffeffizienteren Luftfahrzeugen. Clean Sky hat das Ziel, den spezifischen Kraftstoffverbrauch im Luftverkehr um 30 %, die CO2-Emission um 40 % und den NOx-Ausstoß um 53 % senken.

Airbus Helicopters arbeitet seit 2011 am hochverdichtenden Kolbenmotor, später folgten Prüfstandtests, Systemsimulationen und im Februar 2014 die erfolgreiche Erprobung im sogenannten Iron Bird. Vor dem Erstflug durchlief der Demonstrator im Februar und März Bodentests.



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