Collins Aerospace hat die integrierten Tests mit Subsystemen eines hybrid-elektrischen Antriebs in seinem Elektrolabor The Grid in Rockford, Illinois, im Juli erfolgreich abgeschlossen. Das teilte der Mutterkonzern RTX vergangene Woche auf der Farnborough International Airshow mit. Die Tests fanden im Rahmen des SWITCH-Projekts (Sustainable Water-Injecting Turbofan Comprising Hybrid-Electrics) statt, das vom europäischen Luftfahrtforschungsprogramm Clean Aviation unterstützt wird.
Das Ziel von SWITCH ist es, den Getriebefan von Pratt & Whitney durch die Integration von elektrischen Motorgeneratoren effizienter zu machen (die zu Beginn von SWITCH untersuchte Wasserdampfeinspritzung hat MTU Aero Engines 2025 aufgegeben). Dafür setzt man auf zwei Hochleistungsmotorgeneratoren von Collins Aerospace auf der Hochdruck- (500 kW) und der Niederdruckwelle (1 MW) in einer parallel-hybriden Konfiguration. Zu den hybrid-elektrischen Komponenten gehören zudem die Leistungselektronik, das Hochspannungsverteilungs- und das Wärmemanagementsystem (alles von Collins Aerospace) sowie Hochleistungsbatterien.
Weitere Tests in Ottobrunn
Die Motorgeneratoren könnten in Zukunft beispielsweise elektrisches Rollen am Boden unterstützen und zusätzliche Leistung bei Start und Steigflug liefern. Das soll den spezifischen Treibstoffverbrauch sowie Lärm und lokale Emissionen am Flughafen verringern.
Nach Angaben von RTX arbeiteten die Subsysteme des hybrid-elektrischen Antriebssystems im Labor erfolgreich mit simulierten Flugzeug- und Triebwerkssystemen zusammen. Die getesteten Subsysteme werden nun zum STEP-Labor (Sustainable Technology and Engineering Projects) von Airbus nach Ottobrunn gebracht. Dort werden Teams des Flugzeugherstellers Integrationstests auf Flugzeugebene durchführen, die Konstruktion, Batterieschnittstelle und Energiemanagementsysteme umfassen.
SWITCH begann 2023 und wurde geleitet von der MTU Aero Engines. An dem drei Jahre dauernden Projekt beteiligt waren neben Pratt & Whitney, Collins Aerospace und Airbus unter anderem auch GKN Aerospace, Fokker, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und die Uni Stuttgart.
Elektrische Systeme an Bord
In dem Clean-Aviation-Anschlussprojekt LEIA (Large Scale Integration Demonstrator of Hybrid Electrical Architecture) entwickeln Airbus, Collins Aerospace, Liebherr-Aerospace, Safran und weitere Partner eine hybrid-elektrische Architektur für die nächste Generation von Verkehrsflugzeugen. Dabei geht es allerdings nicht um den Antrieb, sondern um die Hochspannungserzeugung und -verteilung für innovative elektrische Flugzeugsysteme für Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge.
Collins wird Technologien für elektrische Bordsysteme liefern, darunter vier skalierbare elektrische Motorgeneratoren, elektronische Steuerungen der nächsten Generation, Stromverteilungsanlagen sowie Systeme zur Steuerung des Kabinendrucks und der Belüftung. Der Collins-Standort in Nördlingen steuert Halbleiter-Leistungsregler und Stromverteilerschalttafeln bei. Sie ersetzen mechanische Leistungsschalter und Relais und sollen die Zuverlässigkeit erhöhen sowie das Gewicht reduzieren.
Airbus leitet nach eigenen Angaben die Integration einer Reihe fortschrittlicher elektrischer Komponenten, darunter skalierbare Motorgeneratoren, elektronische Steuerungen der nächsten Generation und Stromverteilungsanlagen. Diese Systeme würden im Rahmen eines Testprogramms unter LEIA validiert. Bis 2027 soll dann eine wichtige Bodendemonstration durchgeführt werden.
