Für die Initiative "Advanced Aircraft Concepts for Environmental Sustainability" (AACES) hat die NASA vier Unternehmen und eine Universität ausgewählt, die Konzepte für nachhaltige Flugzeuge für eine Indienststellung ab dem Jahr 2050 entwerfen sollen. Insgesamt 11,5 Millionen Dollar (10,9 Mio. Euro) stehen für die Konzeptstudien zur Verfügung, die langfristiger als die bisherigen NASA-Projekte, darunter der "Sustainable Flight Demonstrator" X-66, vorausblicken.
Weniger Lärm ist ein Ziel des Elektroflugzeugs von Electra.
Drei Turbinen und zehn Elektromotoren
Das Team von Electra, dabei sind auch Branchenriesen wie Lockheed Martin und Honeywell, will mit seinem hybrid-elektrischen Entwurf untersuchen, wie man die Kraft von drei Turbinen im Heck als Turbogeneratoren nutzen kann, um den gewonnenen Strom in zehn Elektromotoren an den Flügeln zu leiten. Zum leisen Starten und Landen ließe sich kurzzeitig auch reiner Batteriestrom nutzen, im Reiseflug, fernab von lärmempfindlichen Flughafenanwohnern, könnte man, zugunsten von mehr Reichweite, wieder flüssigen Treibstoff nutzen, etwa SAF, und die Turbinen anwerfen. Ein zweisitziger Mini-Demonstrator fliegt bei Electra bereits.
JetZeros eleganter Blended Wing Body kommt mit zwei Triebwerken aus.
Wasserstoff und Brennstoffzellenantrieb
Die Technische Universität von Georgia setzt bei ihrem Konzept "Advanced Technology Hydrogen Electric Novel Aircraft" (ATH2ENA) dagegen auf verflüssigten Wasserstoff als Energiespeicher und einen Brennstoffzellenantrieb. Die Auslegung als bewusste Mischung aus traditionellem Rumpf-Flügel-Konzept und Blended Wing Body ist auf eine Maximierung des Tankvolumens für den tiefgekühlten Wasserstoff ausgelegt. Deshalb würde der Passagierraum wie ein Sattel oben auf den mittleren Rumpf aufgesetzt. Acht Elektromotoren und zwei Gasturbinen im Heck dienen als Antriebe. Mit insgesamt nur zwei Antrieben begnügt sich JetZero bei seinem eleganten Blended Wing Body. Er nutzt ebenfalls Wasserstoff, der im hinteren Mittelrumpf untergebracht wird. Die Passagiere sitzen hier im dreieckigen Bugteil und genießen aus den schräg in Flugrichtung weisenden Kabinenfenstern einen faszinierenden Blick voraus.
PW will mit vielen Detailverbesserungen die Triebwerke noch effizienter machen.
Offene Konzepte und effiziente Antriebe
Auch Boeing ist mit der Konzerntochter Aurora Flight Sciences im Rennen um den Airliner der Zukunft. Der Hersteller will besonders ergebnisoffen an die Sache gehen und alternative Treibstoffe, neue Antriebssysteme, aerodynamische Verbesserungen und Flugzeugkonfigurationen untersuchen, um die ideale Mischung zu finden. Dabei sollen auch Forschungsergebnisse einfließen, die während der Studie entstehen. Bekanntlich ist Boeing auch am NASA-Testflugzeug X-66 beteiligt, das auch in einer Variante mit Elektroantrieb untersucht werden soll. Schließlich tüftelt mit Pratt & Whitney auch ein Triebwerkshersteller an den Konzepten für übermorgen mit. Die RTX-Tochter will mit thermischen und Antriebsverbesserungen die Effizienz erhöhen, um den Treibstoffverbrauch und die Abgasemissionen zu senken. Aus einer Reihe von Optionen sollen die vielversprechendsten ausgewählt werden, um bei Pratt alternative Antriebe für die künftige Flugzeuggeneration ab 2050 benennen zu können.
Wie in einem Sattel sitzen die Passagiere im Wasserstoffjet aus Georgia auf dem riesigen Rumpftank.
Ideenbörse für US-Industrie
"Mit Initiativen wie AACES bringen wir die besten Ideen und die innovativsten Konzepte aus Privatunternehmen, Universitäten, Forschungsinstituten und anderen Stellen zusammen", sagte Bob Pearce, stellvertretender NASA-Chef für den Bereich Luftfahrtforschung. "Wir erhalten eine Vielzahl von Perspektiven, wie man künftig die Flugzeugeffizienz erhöhen könnte, um die Umweltbelastungen der Luftfahrt zu senken. Damit erhöhen wir gleichzeitig die Wett- bewerbsfähigkeit der USA." Der NASA-Direktor für fortschritt-liche Luftfahrzeuge, Nateri Madavan, ergänzte: "Die eingereichten Vorschläge kommen von einem sehr breiten Spektrum unterschiedlicher Organisationen, die spannende und sehr weitreichende Lösungen für die Aufgabenstellungen entwickelt haben. Mithilfe dieser Flugzeugkonzepte werden wir die Luftfahrt auf den Weg zu ihren transformativen Nachhaltigkeitszielen bringen."
