“Next-Gen”: i nuovi progetti hybrid electric regional turboprop aircraft.

Dopo John Halpin, proponiamo ai lettori di Aeropolis il punto di vista di altri analisti: Kelly Ortberg, Ceo di Collins Aerospace e Guy Norris, giornalista aeronautico.

Anche se la crisi del Coronavirus ha creato un “tempo sospeso” sopratutto per processi di trasformazione e di cambiamento tecnologico nell’industria aerospaziale, e per i diversi nuovi programmi che erano in rampa di lancio, “in un futuro non troppo lontano, gli aerei ibridi elettrici e completamente elettrici rivoluzioneranno il viaggio aereo come lo conosciamo – aprendo nuovi mercati come mobilità aerea urbana, rinvigorendo gli altri come il servizio regionale per gli aeroporti sottoutilizzati” ha affermato senza esitazioni il CEO di Collins Aerospace, Kelly Ortberg.  Questi nuovi velivoli “aiuteranno a sostenere un pianeta più verde riducendo le emissioni di carbonio e aiuteranno le compagnie aeree a ridurre i costi operativi e il consumo di carburante “.

Al giornalista Guy Norris abbiamo chiesto invece alcuni dettagli su quali sono a suo avviso i programmi più significativi per un turboprop di prossima generazione in arrivo sul mercato?

“Embraer ha accantonato i progetti per un turboprop “Next-Gen”, almeno per ora si riorganizza, dopo essere stato lasciata sull’altare da Boeing. Non è chiaro se ATR o [Longview Aviation Capital, ndr]/ de Havilland Canada, che ha acquistato i programmi Q400 e Dash 8 Bombardier nel 2019: hanno i mezzi o l’intenzione di lanciare lo sviluppo di un nuovissimo velivolo di nuova generazione a breve termine. Altri nuovi turboprop sono stati proposti in Corea del Sud, India, Indonesia e Cina (che sta completando assemblaggio del primo Avic MA700).

Per il prossimo decennio, un’alternativa potrebbe essere una serie di aggiornamenti significativi e programmi di modifica per progetti esistenti, inclusa la rimotorizzazione con sistemi di propulsione ibrido-elettrici. Con il “Progetto 804”, Collins Aerospace e Pratt & Whitney Canada stanno progettando un dimostratore ibrido-elettrico parallelo derivato da un Dash 8 che potrebbe diventare la base per una futura offerta di prodotti. Allo stesso modo, l’istituto aerospaziale tedesco DLR con il centro di ricerca aeronautica Bauhaus Luftfahrt sta studiando una possibile riconversione di un 19 posti esistente, come il British Aerospace Jetstream 31 o il Dornier 228, alla propulsione elettrica o ibrida-elettrica nell’ambito del progetto “Cooperation for Commuter Research project”.

Il Project 804

Il progetto è promosso da United Technologies Advanced Projects (UTAP), una struttura simile a una startUp, promossa da Pratt & Whitney, Collins Aerospace, United Technologies Research Center con l’obiettivo di costruire e far volare un dimostratore ibrido-elettrico.

X-plane è il dimostratore che il progetto si propone di realizzare.

Il velivolo oltre che scopi sperimentali dovrà, secondo l’intenzione di UTAP, inaugurare un “percorso certificabile” per tutti i velivoli ibridi elettrici.

Il velivolo dovrà dimostrare la fattibilità economica della propulsione ibrida-elettrica, certificando che con questo tipo di velivolo è

– possibile ottenere una riduzione del consumo carburante di quasi il 30 percento [durante una missione di un’ora]
– ridurre il rumore degli aeromobili
– migliorare il consumo di carburante
– ridurre le emissioni di anidride carbonica
– ridurre i costi operativi e di manutenzione

Il dimostratore X-plane utilizza la piattaforma di un turboprop regionale Bombardier Dash Serie 8 -100 alimentato da un sistema di propulsione ibrido elettrico di classe 2 megawatt.  “La sua configurazione consisterà in un motore ottimizzato per le condizioni di efficienza massima in crociera, coadiuvato da un motore elettrico, alimentato a batteria, impiegato durante le fasi di decollo e salita delle missioni per 20 minuti “, ha dichiarato UTC in un white paper pubblicato di recente.

“Il motore endotermico e il motore elettrico genereranno ciascuno circa 1 megawatt di potenza in una configurazione ibrida parallela”.”Mentre le celle della batteria sono prodotti off-the-shelf, il sistema di gestione della batteria (BMS, Battery Management System) e il contenitore/packaging sono progettati ad hoc per massimizzarne l’efficienza e per soddisfare i necessari requisiti di sicurezza”. “Quest’approccio potrebbe essere adatto sia per un progetto regionale del tutto nuovo (di tipo “clean-sheet”), che per una soluzione di retrofit per i velivoli esistenti “.

Per Project 804, Collins Aerospace allestirà un laboratorio ad alta potenza e alto voltaggio da 50 milioni di dollari, dove sarà progettato e testato il nuovo motore da 1 megawatt sviluppato da UTC e reso ibrido da Pratt & Whitney.

Oltre il controller del motore nel laboratorio di Collins Aerospace sarà testato il sistema di batterie che saranno utilizzate sul Dash 8.

Negli ultimi anni ci sono stati molti progressi nel migliorare la sicurezza della batteria agli ioni di litio e la tecnologia è in rapida evoluzione per cui UTAP non ha ancora deciso quali celle saranno esattamente utilizzate per il dimostratore “X-plane”.

Il Dash 8 è già stato acquisito e UTAP sta lavorando alla fase di avanprogetto.

Il direttore esecutivo di UTAP Jason Chua ha sostenuto che Project 804 andrà avanti per la grande importanza che rivestono gli sviluppi delle tecnologie che nel programma sono applicate, comunque, ha sottolineato la sicurezza “è la nostra priorità numero uno” per cui la previsione del primo volo – alla fine del 2021 – è ambiziosa, sebbene ha affermato Chua diversi partner del progetto lo considerino ancora possibile nei tempi previsti.