NASA、より持続可能なジェットエンジンコアの設計を開始

NASA は業界と協力して、次世代の超効率旅客機向けの新しいジェット エンジン コンセプトの設計を間もなく開始し、プロジェクトは正式に次の段階に進みます。

航空産業をより持続可能なものにするという NASA の目標の一環として、NASA は現在のエンジンと比較して燃料消費を 10% 削減できるハイブリッド電気ターボファン ジェット エンジン用の小型コアを開発しています。

ジェット エンジンの核心は、圧縮空気が燃料と結合され、点火されて動力を生成する場所です。 このコアを小型化することで燃費が向上し、二酸化炭素排出量を削減できます。

ハイブリッド熱効率コア (HyTEC) と名付けられたこのプロジェクトの目標は、このコンパクトなコアを実証し、2030 年代の次世代航空機に動力を供給するエンジンにこの技術を採用できるようにすることです。 HyTEC は、NASA の持続可能な飛行国家パートナーシップの重要な要素です。

その野心的な目標を達成するために、HyTEC は 2 つのフェーズで構成されています。

• 最終段階にあるフェーズ 1 では、コア デモンストレーターで使用するコンポーネント テクノロジーの選択に焦点を当てました。
• これから始まるフェーズ 2 では、研究者が GE エアロスペースと協力してコンパクトなコアを設計、構築、テストします。

クリーブランドにあるNASAのグレン研究センターでHyTECを率いるアンソニー・ネローン氏は、「HyTECのフェーズ1は終了しつつあり、フェーズ2に向けて準備を進めている」と述べた。 「この段階は、技術を産業に移行できることを証明するコア実証テストで最高潮に達します。」

研究者がコアの設計と構築プロセスを開始する前に、エンジンで使用する革新的な新材料を探索する必要がありました。 3 年間の著しく急速な進歩を経て、HyTEC の研究者は解決策を考え出しました。

「私たちは初日から集中的に取り組んできました。 私たちは特定の技術的な目標と成功のための指標を持ってプロジェクトを開始しましたが、これまでのところ、そのいずれからも方針を変更する必要はありません」とネローネ氏は述べています。

同じレベルの推力を維持しながらコアのサイズを縮小するには、現在使用されている標準的なジェット エンジンと比較して、熱と圧力を増加させる必要があります。 これは、エンジンコアが高温に耐えられる、より耐久性のある材料で作られている必要があることを意味します。

このプロジェクトでは、材料研究の実施に加えて、高度な空気力学やその他の重要な技術要素も調査しました。

フェーズ 2 はフェーズ 1 を基にして、HyTEC の機能を証明する地上試験用のコンパクトなコアを作成します。

「フェーズ2は非常に複雑です。 これは単なる中核的なデモではありません」とネローネ氏は語った。 「私たちが作っているものはこれまでになかったもので、新しいタイプのエンジンを形成するために多くの異なるテクノロジーが組み合わされています。」

HyTEC プログラムでテストされた技術は、はるかに高いバイパス比、ハイブリッド化、持続可能な航空燃料との適合性の実現に役立ちます。

バイパス比は、エンジンコアを通過して流れる空気の量と、コアをバイパスして周囲を流れる空気の量との関係を表します。

同じ推力出力を維持しながら、コアのサイズを小さくし、動力を供給するターボファンのサイズを大きくすることで、HyTEC コンセプトは燃料使用量を減らし、二酸化炭素排出量を削減します。

「HyTEC は、当社の RISE プログラムに不可欠な部分です」と、GE エアロスペース社で RISE プログラム テクノロジーのリーダーを務めるキャスリーン モンディーノ氏は述べています。 「GE エアロスペースと NASA には、最新の航空技術を進歩させるための長い協力の歴史があります。 HyTEC プログラムはこの関係に基づいて構築され、より持続可能な飛行の未来を描くのに役立ちます。」

パズルのもう 1 つのピースはハイブリッド化です。 HyTEC のハイブリッド電気機能は、コアが電力によって増強され、燃料使用量と炭素排出量をさらに削減することを意味します。

「このエンジンは初のマイルドハイブリッド電気エンジンとなり、願わくば初の旅客機用量産エンジンとなるハイブリッド電気エンジンとなるでしょう」とネローネ氏は語った。