El Airbus/Rolls-Royce/Siemens E-Fan X era un demostrador de aeronave híbrida eléctrica desarrollado por una asociación de Airbus , Rolls-Royce plc y Siemens . Anunciado el 28 de noviembre de 2017, siguió a los demostradores de vuelo eléctricos anteriores hacia el transporte sostenible para la Visión Flightpath 2050 de la Comisión Europea . Un banco de pruebas de vuelo BAe 146 iba a tener uno de sus cuatro turbofán Lycoming ALF502 reemplazado por un motor eléctrico Siemens de 2 MW (2700 hp) , adaptado por Rolls-Royce y alimentado por su turboeje AE2100 , controlado e integrado por Airbus con una batería de 2 t (4400 lb). En abril de 2020, el programa se canceló durante la pandemia de COVID-19 .
El E-Fan X , anunciado el 28 de noviembre de 2017 en la Royal Aeronautical Society de Londres, estaba previsto inicialmente que volara en 2020. Sigue los pasos de los demostradores de vuelo eléctricos anteriores: Cri-cri , e-Genius , E-Star y E-Fan 1.2. Anticipará un avión de pasajeros híbrido de pasillo único seguro, eficiente y rentable . Airbus y Siemens han colaborado desde abril de 2016 en la E-Aircraft Systems House para componentes de propulsión eléctrica, incluidas pruebas en tierra. Ayudará a establecer los requisitos de certificación para aeronaves eléctricas. Las tecnologías existentes no pueden alcanzar los objetivos de la Visión para la Aviación Flightpath 2050 de la Comisión Europea en materia de transportes sostenibles : una reducción del CO 2 en un 75%, del NO x en un 90% y del ruido en un 65%; se necesitan nuevas tecnologías, incluida la electrificación. [2]
En el Salón Aeronáutico de Farnborough de 2018, Greg Clark , Secretario de Negocios y Energía , anunció que el Departamento de BEIS del Reino Unido comprometerá una parte de los £255 millones invertidos para desarrollar tecnologías de vuelo más ecológicas. [3] En el Salón Aeronáutico de París de junio de 2019 , Rolls-Royce anunció su adquisición de la rama de propulsión eléctrica de Siemens , que se completará a fines de 2019, empleando a 180 personas en Alemania y Hungría. [4] El 19 de agosto de 2019, el generador compacto de 2,5 MW (3400 hp) se puso en funcionamiento por primera vez en Trondheim, Noruega , antes de la integración con un turbohélice AE2100 de un Saab 2000 que alimenta el paquete de baterías y un motor eléctrico Siemens SP260D (con una relación potencia-peso de 10 kW/kg) reemplazando un motor Honeywell LF507 con un ventilador Rolls-Royce AE 3007 , a través de una distribución de CA/CC de 3000 voltios. [5] En noviembre de 2019, el fuselaje (G-WEFX) había llegado a Cranfield para ser modificado; el primer vuelo estaba entonces previsto para 2021. [6]
En abril de 2020, el programa se canceló en medio de la pandemia de COVID-19. [1]
En un banco de pruebas de vuelo BAe 146 , uno de sus cuatro turbofán será reemplazado por un motor eléctrico de 2 MW (2.700 hp) , con provisiones para reemplazar un segundo turbofán. Airbus construirá la arquitectura de control e integrará los sistemas, Rolls-Royce adaptará el motor Siemens y el ventilador a la góndola existente , traerá el turboeje , el generador y la electrónica de potencia y Siemens el motor eléctrico y su unidad de control electrónico de potencia , el inversor , el convertidor DC/DC y la distribución de potencia . Los sistemas de propulsión de alta potencia se enfrentan al desafío de los efectos térmicos , la gestión del empuje eléctrico , la altitud y los efectos dinámicos en los sistemas eléctricos y los problemas de compatibilidad electromagnética . [2]
En el interior del avión , un Lycoming ALF502 de 7.000 lbf (31 kN) se sustituye por una góndola Citation X / ERJ-145 AE3007 con el mismo empuje , pero con su núcleo reemplazado por el motor eléctrico y el inversor, y el turboeje AE2100 del C-130J en el fuselaje trasero con su entrada de aire detrás del ala, ambos utilizando el núcleo Liberty T406 del rotor basculante V-22 Osprey . Si bien Rolls-Royce tiene experiencia en aplicaciones industriales y navales, el generador de 2,5 MW (3.400 hp) que alimenta una distribución de 3.000 V CC a través de su convertidor CA/CC es una novedad en la aviación. Airbus suministra una batería de 2 t (4.400 lb) y 2 MW (2.700 hp) en las bodegas de carga, un aumento de 30 veces con respecto al E-Fan. La relación potencia/masa del motor Siemens será superior a los 5,2 kW/kg (3,2 hp/lb) del demostrador Extra 330 del Salón Aeronáutico de París de 2017. El motor y el generador no están refrigerados criogénicamente ni son superconductores para más del 15 % de pérdidas, pero la eficiencia máxima no es un objetivo primordial. [7]
El generador de Rolls está refrigerado por aceite con dióxido de carbono supercrítico como fluido de refrigeración intermedio , basándose en el sistema de energía de Rolls-Royce LibertyWorks para el Aurora XV-24A LightningStrike : un avión VTOL de alta velocidad programado para volar en 2018 con propulsión eléctrica distribuida utilizando el turboeje AE1107 de Rolls (con el mismo núcleo AE2100) que impulsa tres generadores Honeywell de 1 MW (1300 hp) . La línea de molde exterior de la góndola se mantendrá para mantener la aprobación de aeronavegabilidad BAe 146. [8]
Un convertidor de corriente continua/corriente alterna Siemens alimentará el motor refrigerado por líquido SP2000 de 2 MW (2.700 CV), ocho veces más potente que el Siemens SP260D del Extra 330E , el motor más potente que vuela actualmente con 260 kW (350 CV) para 50 kg (110 lb). Las máquinas eléctricas deberían alcanzar una relación potencia-peso diez veces mayor . La presurización, el aislamiento y la separación evitarán el efecto corona: gran altitud, arcos eléctricos de alto voltaje . Los híbridos eléctricos pueden ofrecer mejoras con las tecnologías de baterías actuales : su uso para aumentar la potencia para el despegue y el ascenso y el descenso solo eléctrico reduciría el consumo de combustible por sector en dos dígitos y reduciría el ruido y las emisiones atmosféricas locales . [8]