RTX hat in einem Teststand von Pratt & Whitney Canada bei Montreal einen Meilenstein bei der Entwicklung eines hybrid-elektrischen Triebwerks erreicht und einen Bodentest bei voller Leistung absolviert. Das lässt sich aus einem reportageartigen Artikel auf der RTX-Website schließen, der am 3. März publiziert wurde. Dort wird eine Szene im Kontrollraum des Teststandes beschrieben. Wann der Test stattfand, geht daraus nicht hervor.
Der US-Konzern RTX und dessen Tochterfirmen Pratt & Whitney Canada und Collins Aerospace arbeiten seit 2019 an einem hybrid-elektrischen Antriebsstrang für ein Regionalflugzeug. 2021 entstand daraus der Hybrid-Electric Flight Demonstrator: Eine De Havilland Dash 8-100 soll auf einer Seite mit hybrid-elektrischem Antrieb ausgestattet werden und ihn im Flug erproben. Das Programm, an dem auch der Flugzeughersteller De Havilland und der Schweizer Batteriehersteller H55 beteiligt sind, wird von den Regierungen Kanadas und Quebecs finanziell unterstützt.
Zwei Megawatt aus Gasturbine und Elektromotor
Der Antrieb kombiniert eine nicht näher beschriebene, fortschrittliche Gasturbine von Pratt & Whitney Canada mit einer Leistung von einem Megawatt mit einem ebenso starken Elektromotor von Collins Aerospace und einer 200-Kilowattstunden-Batterie von H55. Es handelt sich um ein Parallel-Hybrid-System. Dabei sitzen Gasturbine und Elektromotor auf einer Welle. So können beide Antriebstypen gleichzeitig oder einzeln betrieben werden. Nach Angaben von RTX verbindet ein spezielles Getriebesystem die beiden Antriebe.
Die Gasturbine treibt das Flugzeug im Reiseflug an, der Elektromotor kommt beim Rollen und zur Unterstützung der energieintensiven Start- und Steigflugphase zum Einsatz. Gespeist wird der E-Motor vom Batteriepack, das mit einer Kapazität von 200 Kilowattstunden nach Angaben von RTX einen amerikanischen Haushalt fast eine Woche mit Strom versorgen könnte. RTX peilt mit dem hybrid-elektrischen Antrieb eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs um 30 Prozent im Vergleich zu konventionellen Turboprop-Triebwerken an.
Hochspannung als Herausforderung
Da heutige Batterien relativ schwer sind – wie viel das Batteriepack für den Regionalflugdemonstrator wiegt, sagt RTX nicht – mussten die Ingenieure anderweitig das Gewicht reduzieren. Collins Aerospace und das RTX-Technologieforschungszentrum haben nach Angaben von RTX an neuen, leichteren Materialien gearbeitet und Halbleiter mit breitem Bandabstand und Magnettechnologien integriert, die mehr Leistung zur Verfügung stellen als herkömmliche Lösungen.
Neu sind für die Ingenieure auch die höheren Spannungen von 800 bis 1500 Volt, die hybrid-elektrische Antriebe erfordern. Durch die hohe Spannung kann es in großen Flughöhen zu gefährlichen Effekten kommen, beispielsweise Lichtbögen. Nach Angaben von RTX liegt eine Möglichkeit zum Schutz davor im Design der Batterie. Sie wird in einer besonders feuerresistenten Box untergebracht, die im Notfall Gase und Flammen ableiten kann. Zudem ist das Batteriesystem modular und kann zur besseren Gewichtsverteilung im ganzen Flugzeug installiert werden. Die Batterie basiert auf einem System von H55, das bereits von der europäischen Luftfahrtbehörde EASA zugelassen ist und in der BRM Aero Bristell B23 Energic zum Einsatz kommt.
Wann der Erstflug der umgerüsteten Dash 8-100 stattfinden soll, ist unklar. Ursprünglich war er für 2024 geplant. Auf seiner Website schreibt RTX, dass das Team im kommenden Jahr weiter Bodentests mit dem Antrieb durchführen will. Parallel dazu sollen die Integrationsarbeiten am Flugzeug bei AeroTEC in Moses Lake, Washington, beginnen.
