नासा के सहयोग से विकसित और जीई एयरोस्पेस द्वारा निर्मित मेगावाट श्रेणी के हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक इंजन द्वारा संचालित एक विमान ने एक ऐसे नवाचार की उड़ान का प्रदर्शन किया जो नई पीढ़ियों को ईंधन बचाने वाले विमान बिजली प्रणालियों की जानकारी दे सकता है।
साब 340बी विमान पर स्थापित, इंजन ने यूनाइटेड किंगडम में फ़ार्नबोरो इंटरनेशनल एयर शो में उड़ान भरी। यह उस प्रणाली की सार्वजनिक शुरुआत थी जिसने हाल के महीनों में ऐतिहासिक परीक्षण उड़ानें भरीं, जो 30,000 फीट से ऊपर उड़ान भरने वाला पहला हाइब्रिड बिजली से चलने वाला विमान बन गया।
वाशिंगटन में नासा मुख्यालय में एजेंसी के अनुसंधान और प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय के भीतर एयरोनॉटिक्स डिवीजन के निदेशक लॉरी ग्रिंडल ने कहा, “यह उपलब्धि दर्शाती है कि नासा वैमानिकी में सबसे अच्छा क्या करता है: हम साहसिक संभावनाओं का पता लगाते हैं, कठोर अनुसंधान और परीक्षण के माध्यम से उन्हें मान्य करते हैं, और उद्योग के साथ मिलकर उन प्रौद्योगिकियों में सफल विचारों को बदलते हैं जो अमेरिकी लोगों के लिए वास्तविक मूल्य लाते हैं।”
परीक्षण में नासा के पूर्व विद्युतीकृत पावरट्रेन फ्लाइट प्रदर्शन परियोजना और एजेंसी के चल रहे सबसोनिक वाहन टेक्नोलॉजीज और टूल्स प्रोजेक्ट के माध्यम से किए गए कार्य का लाभ उठाया गया – वर्षों के सहयोगात्मक अनुसंधान जिसमें नासा परीक्षण सुविधाओं में प्रमुख परीक्षण शामिल थे।
इंजन इलेक्ट्रिक मोटर, एक गैस टरबाइन और ऊर्जा भंडारण क्षमताओं को एकीकृत करता है। इसे एक क्षेत्रीय श्रेणी के जेट के आकार के विमान को शक्ति प्रदान करने की क्षमता प्रदर्शित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो प्रदर्शन से समझौता किए बिना ईंधन की खपत और लागत को कम करता है। यूनिट की तकनीक और डिज़ाइन का उपयोग भविष्य में हाइब्रिड सिस्टम विकसित करने में मदद के लिए किए जाने की उम्मीद है जो एयरलाइन परिचालन लागत को कम कर सकता है।
प्रौद्योगिकी के लिए वर्षों के तीव्र विकास के बाद प्रदर्शन उड़ान आई। नासा के लिए, यह उस कार्य को भी मान्य करता है जो उस समय तक फैला हुआ है जब हाइब्रिड विमानन प्रणोदन लगभग संभावना के क्षितिज से परे लगता था।
लॉरी ए. ग्रिंडल
एजेंसी के अनुसंधान और प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय के भीतर वैमानिकी प्रभाग के निदेशक
क्लीवलैंड में नासा के ग्लेन रिसर्च सेंटर के एयरोस्पेस इंजीनियर राल्फ जेन्सन ने कहा, “यह 15 साल से अधिक के काम का नतीजा है और हमने ऐसा इसलिए किया क्योंकि इसका विमानों पर प्रभाव पड़ेगा जो ऊर्जा के उपयोग को कम करने और अमेरिकी कंपनियों और जनता को मदद करेगा।” “यह एक ऐसी दृष्टि रखने के बारे में है जिसके बारे में किसी को भी विश्वास नहीं है कि ऐसा हो सकता है और फिर इसे पूरा करने के लिए आवश्यक अनुसंधान और विकास को परिभाषित करने और निष्पादित करने के लिए काम करना है।”
यह उपलब्धि जीई एयरोस्पेस और उसकी साझेदार कंपनियों के साथ मिलकर नासा केंद्रों में विद्युतीकृत पावरट्रेन फ्लाइट प्रदर्शन और सबसोनिक वाहन प्रौद्योगिकी और उपकरण परियोजनाओं पर काम करने वाले सैकड़ों लोगों के सहयोगात्मक प्रयास के कारण संभव हुई।
हाल के वर्षों में, विमानन में बैटरी से चलने वाली विद्युत प्रणालियों द्वारा संचालित छोटे विमानों और ड्रोनों में तेजी देखी गई है। लेकिन बड़े यात्री और मालवाहक विमानों को जटिल इंजनों की आवश्यकता होती है जो भारी मात्रा में बिजली की आपूर्ति करने में सक्षम हों। इसलिए एक दशक से भी अधिक पहले जब नासा ने हाइब्रिड सिस्टम पर विचार करना शुरू किया, तो कुछ ऊर्जा के पूरक के लिए इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करने की संभावना एक कठिन इंजीनियरिंग चुनौती थी।
नासा ने प्रारंभिक अनुसंधान करने, तकनीकी बाधाओं और हाइब्रिड सिस्टम की संभावित व्यावसायिक व्यवहार्यता पर विचार करने के लिए छोटे व्यवसायों और अन्य भागीदारों के साथ काम करने में लगभग सात साल बिताए। उस समय के दौरान, एजेंसी ने बिजली, थर्मल और बैटरी प्रौद्योगिकी, और बिजली प्रणाली, इंजन और विमान के एकीकरण सहित कार्यान्वयन में कई बाधाओं को संबोधित किया।
एजेंसी के विद्युतीकृत पावरट्रेन उड़ान प्रदर्शन पुरस्कार के माध्यम से, जीई एयरोस्पेस और नासा ने हल्के और अधिक कुशल बिजली प्रणालियों को विकसित करने और प्रमुख घटकों को सिकोड़ने के लिए शोधकर्ताओं के साथ काम किया – कभी-कभी नाटकीय रूप से।
नासा और जीई एयरोस्पेस ने भी अपने अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए एजेंसी सुविधाओं और संसाधनों का लाभ उठाया। 2022 में, GE एयरोस्पेस ने ओहियो के सैंडुस्की में एजेंसी के नील ए. आर्मस्ट्रांग टेस्ट फैसिलिटी में NASA के इलेक्ट्रिक एयरक्राफ्ट टेस्टेड में अपने प्रणोदन प्रणाली के एक एकीकृत संस्करण का परीक्षण किया। परीक्षण ने सिस्टम को 45,000 फीट की ऊंचाई जैसी परिस्थितियों में काम करने की अनुमति दी, वह सीमा जिसमें वाणिज्यिक एकल-गलियारे वाले विमान उड़ान भरते हैं।
टीम ने इलेक्ट्रिक मोटर्स, पावर कन्वर्टर्स, प्रोपेलर और एक जीई एयरोस्पेस वाणिज्यिक इंजन सहित घटकों को जोड़ा, इसके बाद अधिक जमीनी परीक्षण और अंतिम उड़ान परीक्षण किए गए। उन शोधकर्ताओं के लिए जिन्होंने इस अवधारणा पर वर्षों बिताए थे, उड़ान में एक विमान को शक्ति प्रदान करने वाले इंजन को देखना एक लंबी यात्रा में एक बड़ा कदम था।
“मुझे कहना होगा, मैं इसे उड़ते हुए देखकर बहुत प्रभावित हुआ। यह बहुत अद्भुत था,” जेन्सन ने कहा। “यह बिल्कुल एक नियमित विमान की तरह है, जो शायद सभी में सबसे अच्छी बात है।”
इस शोध के लिए नासा का वर्तमान समर्थन उसके अनुसंधान और प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय के एयरोनॉटिक्स डिवीजन के माध्यम से है।