Airbus E-Fan X

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 la línea de los demostradores de vuelo eléctricos anteriores hacia el transporte sostenible para la Visión Flightpath 2050 de la Comisión Europea . Un banco de pruebas volador BAe 146 iba a tener uno de sus cuatro turbofanes 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 fue cancelado debido a la pandemia de COVID-19 .    

Anunciado el 28 de noviembre de 2017 en la Royal Aeronautical Society de Londres, el E-Fan X tenía previsto inicialmente su primer vuelo en 2020. Sigue la estela de los anteriores demostradores de vuelo eléctricos: Cri-cri , e-Genius , E-Star y el E-Fan 1.2. Anticipará un avión de pasajeros híbrido de pasillo único seguro, eficiente y rentable . Airbus y Siemens colaboran desde abril de 2016 en el E-Aircraft Systems House para componentes de propulsión eléctrica, incluyendo pruebas en tierra. Esto ayudará a establecer los requisitos de certificación para aeronaves eléctricas. Las tecnologías existentes no pueden alcanzar los objetivos de la Visión Flightpath 2050 de la Comisión Europea para la Aviación en materia de transporte sostenible : una reducción del CO₂ en un 75 %, _del NOₓ 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 destinará una parte de los 255 millones de libras esterlinas invertidos para desarrollar tecnologías de vuelo más ecológicas. ^{[ 3 ]} En el Salón Aeronáutico de París de junio de 2019 , Rolls-Royce anunció la adquisición de la división de propulsión eléctrica de Siemens , que se completará a finales de 2019 y que empleará 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 marcha por primera vez en Trondheim, Noruega , antes de su integración con una turbohélice AE2100 de un Saab 2000 que alimentaba el paquete de baterías y un motor eléctrico Siemens SP260D (con una relación potencia-peso de 10 kW/kg) que sustituía a un motor Honeywell LF507 con un ventilador Rolls-Royce AE 3007 , a través de una distribución CA/CC de 3000 voltios. ^{[ 5 ]} En noviembre de 2019, la estructura del avión (G-WEFX) llegó a Cranfield para ser modificada; el primer vuelo se planeó entonces para 2021. ^{[ 6 ]}   

En abril de 2020, el programa fue cancelado en medio de la pandemia de COVID-19. ^{[ 1 ]}

Un banco de pruebas volante BAe 146 iba a tener uno de sus cuatro turbofanes reemplazado por un motor eléctrico de 2 MW (2700 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 , proporcionará 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 CC/CC y la distribución de energía . Los sistemas de propulsión de alta potencia se enfrentan a desafíos como los efectos térmicos , la gestión del empuje eléctrico , la altitud y los efectos dinámicos en los sistemas eléctricos, así como problemas de compatibilidad electromagnética . ^{[ 2 ]}  

Un motor Lycoming ALF502 interno de 7000 lbf (31 kN) iba a ser reemplazado por una góndola AE3007 de Citation X / ERJ-145 , 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 (3400 hp) que alimenta una distribución de CC de 3000 V a través de su convertidor CA/CC son primicias en la aviación. Airbus suministra una batería de 2 t (4400 lb) , 2 MW (2700 hp) en las bodegas de carga, un paso 30 veces superior 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 pérdidas superiores al 15 %, pero la máxima eficiencia no es un objetivo primordial. ^{[ 7 ]}          

El generador Rolls se refrigera con aceite y dióxido de carbono supercrítico como fluido refrigerante intermedio , basándose en el sistema de propulsión de Rolls-Royce LibertyWorks para el Aurora XV-24A LightningStrike : una aeronave VTOL de alta velocidad cuyo primer vuelo está previsto para 2018 con propulsión eléctrica distribuida mediante la turbina de eje AE1107 de Rolls (con el mismo núcleo AE2100) que acciona tres generadores Honeywell de 1 MW (1300 hp) . Se mantendrá la línea de molde exterior de la góndola para conservar la certificación de aeronavegabilidad del BAe 146. ^{[ 8 ]}  

Un convertidor CC/CA de Siemens alimentaría el motor refrigerado por líquido SP2000 de 2 MW (2700 hp) , ocho veces más potente que el Siemens SP260D del Extra 330E , el motor más potente en vuelo actualmente con 260 kW (350 hp) para 50 kg (110 lb). Se esperaba que las máquinas eléctricas alcanzaran una relación potencia-peso diez veces mayor . La presurización, el aislamiento y la separación evitarían el efecto corona: arcos eléctricos de alto voltaje a gran altitud . La tecnología híbrida eléctrica puede ofrecer mejoras con las tecnologías de baterías actuales : su uso para aumentar la potencia durante el despegue y el ascenso, y el descenso exclusivamente eléctrico, reduciría el consumo de combustible por sector en dos dígitos, y disminuiría el ruido y las emisiones atmosféricas locales . ^{[ 8 ]}       

• Ventilador eléctrico Airbus

• Sitio web oficial
• «Importante proyecto conjunto para la electrificación de la aviación» . Siemens. 28 de noviembre de 2017.
• Michael Gubisch (28 de noviembre de 2017). "Airbus, Siemens y RR planean vuelos híbridos para 2020" . Flightglobal .
• Alan Dron (28 de noviembre de 2017). "Las grandes aerolíneas europeas apuestan por un futuro eléctrico" . Aviation Week Network .
• Gregory Polek (28 de noviembre de 2017). "Airbus liderará la demostración de propulsión eléctrica del BAe 146" . AIN .
• Julia Hetz (28 de noviembre de 2017). "Airbus, Rolls-Royce y Siemens desarrollarán un demostrador volador" . Siemens.
• Alex Derber (30 de noviembre de 2017). "Sueños eléctricos" . Aviation Week Network . Algunos de los actores más importantes de la industria están poniendo sus ojos en los aviones y motores eléctricos.
• "Opinión: El E-Fan X es un paso fundamental" . Flight International . 1 de diciembre de 2017.