NASA、magniXの高度試験でハイブリッド電気飛行機の基礎を築く

2024年4月に完了したこのマイルストーンは、NASAの電動パワートレイン飛行実証（EPFD）プロジェクトのもと、同施設で行われた一連の高度試験の第一段階の終了を意味する。

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EPFDは、NASAと様々な産業パートナーからの専門知識を結集し、将来の民間航空機のためのハイブリッド電気推進の実現可能性をテストする。

NASAの電動航空機テストベッド（NEAT）施設の高度チェンバー内で27,500フィートを模擬し、magniXのエンジニアは最近、ハイブリッド電動飛行の実現に役立つバッテリー駆動エンジンの能力を実証した。

EPFDは、NASAと様々な産業パートナーからの専門知識を結集し、将来の民間航空機のためのハイブリッド電気推進の実現可能性をテストする。

オハイオ州サンダスキーにあるNASAのニール・アームストロング試験施設内にあるNEATは、地上にいながらにして高高度の影響をシミュレートするユニークな試験環境を提供している。

この機能により、研究者は現実的な飛行条件下で、電動化された航空機推進システムやコンポーネントの性能を安全に評価することができる。

NASAEPFDの主任システムエンジニアであるブラッド・フレンチ氏は、次のようにコメントしている。

フレンチ氏：NEATでの試験は、高出力電動航空機推進技術にとって非常に重要です。私たちは、海面での試験を通してマシンを分析することに最善を尽くしていますが、実際に翼の上で経験する環境にマシンを置き、その挙動を直接観察することに勝るものはありません。

地上での進展

電気化された航空機の推進システムは、高度が高くなると空気が薄くなり、温度変化が大きくなるため、性能に悪影響を及ぼす可能性がある。

最初のテストでは、飛行レベルで作動させたときの温度と高電圧が電気エンジンに及ぼす影響を調査することに重点を置いた。

研究者たちは、システムの電気絶縁の強度を調べる部分放電試験を実施し、コンポーネントへの過剰なストレスによって発生する可能性のある故障のリスクを最小限に抑えるのに役立てた。

また、エンジンの熱管理システムについても調査し、熱をマシン全体に安全かつ効果的に伝達する方法について理解を深めたという。

フレンチ氏：新技術の開発は、理路整然とした漸進的なプロセスです。制御された環境でこれらのシステムをテストすることで、安全かつ期待通りに作動することを検証したり、重大なリスクをもたらす前に問題を切り分けて解決したりすることができます。

EPFDのもと、magniXはデ・ハビランド・ダッシュ7型機に、従来のターボプロペラエンジンと電気モーターを組み合わせた新しいハイブリッド電気推進システムを改造している。

この航空機は、最大50人乗りのリージョナル航空機の燃料燃焼と排出ガスの削減を実証するために使用され、航空旅行をより持続可能なものにするというNASAのミッションの推進に貢献する。

同社は最近、ワシントン州モーゼスレイクでダッシュ7のベースライン飛行試験を完了し、改造前の機体の状態を調査した。

これらの飛行試験で収集されたデータは、新しい電動化システムによる燃料節約と性能向上の比較に役立てられる。

ベースライン飛行試験が完了したことで、magniXは2026年に予定されているハイブリッド電気飛行試験に向けて機体の改造を開始する。

一方、NEATでの地上試験の次の段階は2024年夏に予定されており、より高い出力レベルや温度など、より過酷な飛行条件下でこれらのシステムを評価する。

試験を重ねるごとに洞察が深まり、最終的には将来の電動航空機に必要な新たな基準や規制を特定するのに役立つだろう。

NASAはGEエアロスペースと協力し、magniXの他にも民間航空機のハイブリッド化に向けた設計構成やアプローチを模索している。GEはまた、2022年にNEATでハイブリッド電気推進システムの高度試験を完了した。

NASAはGEおよびmagniXとともに、豊富な科学データのアーカイブを収集しながら、NEATを通じて電動化航空機推進技術の開発と導入を加速させている。

これは、先進的な電動化航空機推進システムのコンセプトに情報を提供し、持続可能な航空機の未来を実現するための新たな研究分野と技術を策定するのに役立つとしている。