A NASA informa que em breve começará a projetar, em colaboração com a indústria, um novo conceito de motor a jato para a próxima geração de aviões ultraeficientes, avançando oficialmente para a próxima fase do projeto.
Como parte do objetivo da NASA de tornar a indústria da aviação mais sustentável, a agência está desenvolvendo um núcleo pequeno para um motor a jato turbofan híbrido-elétrico que poderia reduzir o consumo de combustível em 10% em comparação com os motores atuais.
O núcleo de um motor a jato é onde o ar comprimido é combinado com combustível e inflamado para gerar energia. Ao tornar esse núcleo menor, a eficiência do combustível pode ser melhorada e as emissões de carbono reduzidas.
O objetivo do projeto, denominado Núcleo Termicamente Eficiente Híbrido (HyTEC, na sigla em inglês), é demonstrar esse núcleo compacto e ter a tecnologia pronta para adoção em motores que alimentarão aeronaves de próxima geração na década de 2030. O HyTEC é um componente chave da Parceria Nacional de Voo Sustentável da NASA.
Para alcançar seu objetivo ambicioso, o HyTEC está estruturado em duas fases:
– Fase 1, que está sendo concluída, focou na seleção das tecnologias de componentes a serem usadas no demonstrador do núcleo;
– Fase 2, que está começando agora: os pesquisadores vão projetar, construir e testar um núcleo compacto em colaboração com a GE Aerospace.
“A Fase 1 do HyTEC está se encerrando e estamos acelerando a Fase 2”, disse Anthony Nerone, que lidera o HyTEC no Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland. “Esta fase culminará em um teste de demonstração do núcleo que comprova a tecnologia para que ela possa ser transferida para a indústria.”
Antes que os pesquisadores pudessem iniciar o processo de design e construção do núcleo, eles tiveram que explorar novos materiais inovadores para usar no motor. Após três anos de progresso notavelmente rápido, os pesquisadores do HyTEC apresentaram as soluções.
“Estivemos extremamente focados desde o primeiro dia. Começamos o projeto com certos objetivos técnicos e métricas de sucesso e, até agora, não tivemos que nos desviar de nenhum deles”, disse Nerone.
Para reduzir o tamanho de um núcleo enquanto mantém o mesmo nível de empuxo, o calor e a pressão devem aumentar em comparação com os motores a jato padrão usados hoje. Isso significa que o núcleo do motor deve ser feito de materiais mais duráveis que possam suportar temperaturas mais altas.
Além de conduzir pesquisas sobre materiais, o projeto também explorou aerodinâmica avançada e outros elementos técnicos chave.
O Que Vem a Seguir
A Fase 2 se baseia na Fase 1 para criar um núcleo compacto para testes em solo que comprove as capacidades do HyTEC.
“A Fase 2 é muito complexa. Não é apenas uma demonstração do núcleo”, disse Nerone. “O que estamos criando nunca foi feito antes, e envolve muitas tecnologias diferentes se unindo para formar um novo tipo de motor.”
As tecnologias testadas no programa HyTEC ajudarão a possibilitar uma taxa muito maior de by-pass, hibridização e compatibilidade com combustíveis de aviação sustentáveis. A taxa de by-pass descreve a relação entre a quantidade de ar que flui através do núcleo do motor em comparação com a quantidade de ar que contorna o núcleo para fluir ao redor dele.
Ao diminuir o tamanho do núcleo enquanto aumenta o tamanho do turbofan que ele alimenta — mantendo o mesmo nível de empuxo —, o conceito HyTEC usaria menos combustível e reduziria as emissões de carbono.
“O HyTEC é uma parte integral do nosso programa RISE”, disse Kathleen Mondino, que ajuda a liderar as tecnologias do programa RISE na GE Aerospace. “A GE Aerospace e a NASA têm uma longa história de colaboração para avançar as últimas tecnologias de aviação. O programa HyTEC se baseia nessa relação para ajudar a traçar o futuro de um voo mais sustentável.”
Outra peça do quebra-cabeça é a hibridização. A capacidade híbrido-elétrica do HyTEC significa que o núcleo também será complementado por energia elétrica para reduzir ainda mais o uso de combustível e as emissões de carbono.
“Este motor será o primeiro motor híbrido-elétrico leve, e esperamos que seja o primeiro motor de produção para aviões comerciais que seja híbrido-elétrico”, disse Nerone.
Informações da NASA
