Avião híbrido-elétrico da NASA alcança feito inédito e pode mudar a aviação
A NASA e a GE Aerospace anunciaram um marco para a aviação ao concluir com sucesso a demonstração em voo de um sistema de propulsão híbrido-elétrico de classe megawatt, tecnologia que poderá contribuir para o desenvolvimento de uma nova geração de aeronaves mais eficientes e com menor consumo de combustível.Continua após a publicidadeO motor foi instalado em uma aeronave Saab 340B e fez sua estreia pública durante o Farnborough International Air Show, no Reino Unido.Antes da apresentação, o sistema já havia realizado uma série de voos de teste que estabeleceram dois recordes: tornou-se o primeiro avião com propulsão híbrido-elétrica a voar acima de 30 mil pés de altitude — faixa utilizada por aeronaves comerciais de passageiros — e completou o mais longo voo já realizado nesse modo de operação, permanecendo no ar por mais de duas horas.Segundo a NASA, os testes representam o resultado de anos de pesquisas conduzidas em parceria com a GE Aerospace e outras empresas do setor.“Essa conquista reflete o que a NASA faz de melhor na aeronáutica: exploramos possibilidades ousadas, validamos essas ideias por meio de pesquisas e testes rigorosos e trabalhamos com a indústria para transformar avanços tecnológicos em soluções que tragam valor real para o povo americano”, afirmou Laurie Grindle, diretora da Divisão de Aeronáutica da Diretoria de Missões de Pesquisa e Tecnologia da NASA.
Tecnologia combina motores elétricos, turbina e armazenamento de energia
O sistema híbrido-elétrico integra motores elétricos, uma turbina a gás e capacidade de armazenamento de energia em um único conjunto;
A tecnologia foi projetada para demonstrar que é possível impulsionar aeronaves do porte de jatos regionais reduzindo o consumo de combustível e os custos operacionais sem comprometer o desempenho;
De acordo com a NASA, os conhecimentos obtidos durante o projeto deverão ser aplicados ao desenvolvimento de futuras gerações de sistemas híbridos destinados à aviação comercial, contribuindo para reduzir os custos das companhias aéreas.
Na configuração utilizada nos testes, o lado direito da aeronave Saab 340B foi modificado para receber o sistema híbrido-elétrico dentro de uma nacele invertida, solução escolhida para aumentar a ventilação dos componentes.
O conjunto reúne motores-geradores, conversores de potência, inversores, controladores, caixas de engrenagens da Avio Aero, hélices Dowty, trocadores de calor da Unison, sensores de torque, chicotes elétricos e um motor CT7 desenvolvidos pela GE Aerospace. As baterias foram fornecidas pela BAE Systems, enquanto a Aurora Flight Sciences, subsidiária da Boeing, desenvolveu a nacele completa.Primeiro voo acima de 30 mil pésOs voos históricos foram realizados nos Estados Unidos com pilotos da GE Aerospace e da BETA Technologies.Posteriormente, pilotos da BETA levaram a aeronave até o Reino Unido para o Farnborough Air Show, operando o sistema híbrido-elétrico em todas as etapas da travessia.Segundo H. Lawrence Culp Jr., presidente e CEO da GE Aerospace, o feito representa um momento histórico para a indústria.“O primeiro voo híbrido-elétrico em alta altitude da história da aviação é um feito digno dos livros. A GE Aerospace é grata à NASA, à BETA Technologies e à Boeing pela colaboração para acelerar a tecnologia híbrido-elétrica e atender às necessidades dos clientes por maior eficiência, durabilidade e alcance.”Continua após a publicidadeDurante o evento aéreo, também estão previstas demonstrações públicas diárias da aeronave, além de exposição estática para os visitantes.Projeto reúne NASA, GE, Boeing e BETA TechnologiesA iniciativa faz parte do projeto Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD), da NASA. Os trabalhos aproveitaram anos de pesquisas conduzidas inicialmente pelo programa EPFD e atualmente pelo projeto Subsonic Vehicle Technologies and Tools, ambos da agência espacial estadunidense.Ao longo desse período, centenas de pesquisadores atuaram em diferentes centros da NASA em parceria com a GE Aerospace e diversas empresas do setor. A BETA Technologies participou como integradora dos sistemas, enquanto a Boeing colaborou por meio da Aurora Flight Sciences.Segundo Kyle Clark, fundador e CEO da BETA Technologies, os testes mostraram ganhos importantes para futuras aplicações.Continua após a publicidade“Esse sistema híbrido-elétrico melhorou o desempenho em altas altitudes e a capacidade de subida, ao mesmo tempo em que criou um laboratório voador para orientar todos os projetos híbridos futuros. A equipe da GE Aerospace trouxe rigor em projeto, testes e operação. As campanhas de testes em solo e em voo, culminando com um voo através do Atlântico Norte, representam o primeiro de muitos marcos importantes para essa tecnologia.”Graham Drozeski, diretor de tecnologia da Aurora Flight Sciences, afirmou que o projeto permitiu integrar, pela primeira vez, um sistema de propulsão eletrificado de alta tensão a uma aeronave operando em altitudes comerciais. “Juntos, demos um passo significativo na tecnologia híbrido-elétrica.”
Ao longo desse período, centenas de pesquisadores atuaram em diferentes centros da NASA em parceria com a GE Aerospace e diversas empresas do setor – Imagem: LaserLens/iStockContinua após a publicidadeMais de 15 anos de pesquisasSegundo a NASA, o sucesso dos testes representa a culminação de mais de 15 anos de pesquisas voltadas ao desenvolvimento de sistemas híbridos para grandes aeronaves.Enquanto pequenos aviões e drones elétricos se tornaram cada vez mais comuns nos últimos anos, adaptar esse tipo de tecnologia para aviões de passageiros e cargueiros sempre representou um desafio muito maior devido à enorme quantidade de energia necessária.Há mais de uma década, quando a agência começou a estudar sistemas híbridos, até mesmo utilizar motores elétricos apenas para complementar parte da potência exigida parecia um objetivo distante.Durante aproximadamente sete anos, a NASA realizou pesquisas preliminares em parceria com pequenas empresas e outros colaboradores para avaliar obstáculos tecnológicos e a viabilidade comercial da proposta.Nesse período, os pesquisadores trabalharam para superar limitações relacionadas à geração de potência, gerenciamento térmico, tecnologia de baterias e integração entre motores, sistema elétrico e aeronave.Continua após a publicidadePor meio do programa EPFD, NASA e GE Aerospace também conseguiram desenvolver sistemas mais leves e eficientes, reduzindo significativamente o tamanho de diversos componentes.Instalações da NASA ajudaram a validar tecnologiaOs testes utilizaram diversas instalações da agência espacial. Em 2022, a GE Aerospace avaliou uma versão integrada do sistema de propulsão no Electric Aircraft Testbed, localizado na instalação Neil A. Armstrong da NASA, em Sandusky, Ohio (EUA).O centro permitiu simular condições de voo em altitudes de até 45 mil pés, faixa semelhante à utilizada por aeronaves comerciais de corredor único.Depois dessa etapa, foram incorporados motores elétricos, conversores de potência, hélices e um motor comercial da GE Aerospace, seguidos por novos testes em solo e, posteriormente, pelos voos experimentais.Para Ralph Jansen, engenheiro aeroespacial do Centro de Pesquisas Glenn da NASA, o momento marcou a conclusão de um longo trabalho. “Essa é a culminação de mais de 15 anos de trabalho e fizemos isso porque terá impacto em aeronaves que ajudarão a reduzir o consumo de energia e beneficiarão empresas estadunidenses e o público.”Ele destacou que o projeto nasceu de uma visão considerada improvável. “Trata-se de ter uma visão na qual ninguém acredita que seja possível e depois realizar o trabalho necessário de pesquisa e desenvolvimento para transformá-la em realidade.”Ao assistir ao voo, Jansen afirmou ter se emocionado. “Tenho que dizer que fiquei bastante emocionado ao vê-lo voar. Foi simplesmente incrível.” Segundo ele, o aspecto mais positivo foi justamente a naturalidade da operação. “É exatamente como um avião comum, e provavelmente essa é a melhor parte de tudo.”
Próximas gerações de motoresA GE Aerospace afirma que a tecnologia híbrido-elétrica poderá ser aplicada em futuras arquiteturas de motores, incluindo projetos compatíveis com diferentes tipos de combustíveis e conceitos avançados como o Open Fan.Durante os testes, o sistema elétrico auxiliou no acionamento da hélice e também gerou energia para recarregar as baterias.A empresa destaca que o desenvolvimento também faz parte da evolução tecnológica do programa CFM RISE, lançado em 2021, que reúne aproximadamente 500 campanhas de testes e mais de três mil ciclos de resistência envolvendo tecnologias, como motores Open Fan, núcleos compactos e sistemas híbrido-elétricos.Segundo Mohamed Ali, presidente e CEO da divisão de Motores Comerciais e Serviços da GE Aerospace, os resultados demonstram o potencial da tecnologia para a próxima geração de aeronaves.“As tecnologias híbrido-elétricas são duráveis e eficientes. Ao operar um sistema híbrido-elétrico em altitudes jamais alcançadas anteriormente, estamos demonstrando aos nossos clientes e à indústria as capacidades avançadas que podemos oferecer para aeronaves da próxima geração com tecnologias já disponíveis.”
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
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