Ilaria Rosella Pagliaro NASA e GE Aerospace stanno sviluppando il progetto HyTEC per creare un motore a reazione ibrido-elettrico ultra-efficiente, riducendo il consumo di carburante e le emissioni di carbonio
©NASA
NASA, insieme a GE Aerospace, sta per lanciare una nuova generazione di motori a reazione ibridi-elettrici, capaci di rivoluzionare il modo in cui voliamo. Il cuore del progetto HyTEC, che promette di trasformare il futuro dei viaggi aerei grazie a un motore che consuma meno carburante, riduce le emissioni di carbonio e sfrutta materiali all’avanguardia per raggiungere un’efficienza mai vista prima.
Nell’ambito dell’obiettivo della NASA di rendere l’industria aeronautica più sostenibile, l’agenzia sta sviluppando un piccolo nucleo per un motore a reazione turbofan ibrido-elettrico, che potrebbe ridurre il consumo di carburante del 10% rispetto ai motori attuali. Il nucleo di un motore a reazione è la parte in cui l’aria compressa viene combinata con il carburante e accesa per generare energia. Riducendo le dimensioni di questo nucleo, è possibile migliorare l’efficienza del carburante e ridurre le emissioni di carbonio.
Obiettivi e fasi del progetto
L’obiettivo del progetto, denominato Hybrid Thermally Efficient Core (HyTEC), è dimostrare questo nucleo compatto e rendere la tecnologia pronta per l’adozione nei motori degli aerei di nuova generazione degli anni 2030. HyTEC è una componente chiave del Partenariato Nazionale per il Volo Sostenibile della NASA.
Per raggiungere questo obiettivo, HyTEC è strutturato in due fasi:
- Fase 1: Conclusa, si è concentrata sulla selezione delle tecnologie dei componenti da utilizzare nel nucleo dimostrativo.
- Fase 2: Ora iniziata, vedrà i ricercatori progettare, costruire e testare un nucleo compatto in collaborazione con GE Aerospace.
Anthony Nerone, responsabile di HyTEC presso il Glenn Research Center della NASA a Cleveland, ha dichiarato:
Stiamo concludendo la Fase 1 di HyTEC e stiamo avviando la Fase 2. Questa fase culminerà in un test di dimostrazione del nucleo che proverà la tecnologia, permettendone la transizione all’industria.
Prima che i ricercatori potessero iniziare il processo di progettazione e costruzione del nucleo, hanno dovuto esplorare nuovi materiali innovativi da utilizzare nel motore. Dopo tre anni di progressi rapidi, i ricercatori di HyTEC hanno trovato delle soluzioni, come spiegato da Nerone:
Abbiamo iniziato il progetto con determinati obiettivi tecnici e metriche di successo e, finora, non abbiamo dovuto cambiare rotta.
Per ridurre le dimensioni di un nucleo mantenendo lo stesso livello di spinta, calore e pressione devono aumentare rispetto ai motori a reazione standard utilizzati oggi. Questo significa che il nucleo del motore deve essere realizzato con materiali più resistenti in grado di sopportare temperature più elevate. Oltre alla ricerca sui materiali, il progetto ha anche esplorato l’aerodinamica avanzata e altri elementi tecnici chiave. La Fase 2 si basa sulla Fase 1 per creare un nucleo compatto per test a terra che dimostri le capacità di HyTEC e, come dichiarato da Nerone, non sarà semplice:
La Fase 2 è molto complessa. Non si tratta solo di una dimostrazione del nucleo. Quello che stiamo creando non è mai stato fatto prima, e coinvolge molte tecnologie diverse che si uniscono per formare un nuovo tipo di motore.
Le tecnologie testate nel programma HyTEC contribuiranno a consentire un rapporto di bypass più alto, l’ibridazione e la compatibilità con i carburanti per l’aviazione sostenibile. Il rapporto di bypass descrive la relazione tra la quantità di aria che fluisce attraverso il nucleo del motore rispetto alla quantità di aria che bypassa il nucleo per fluire intorno ad esso. Riducendo la dimensione del nucleo aumentando contemporaneamente la dimensione del turbofan che alimenta, mantenendo la stessa spinta, il concept HyTEC utilizzerà meno carburante e ridurrà le emissioni di carbonio. La funzionalità ibrido-elettrica di HyTEC consente di affiancare al nucleo anche l’energia elettrica, contribuendo così a una maggiore riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di carbonio.
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Fonte: NASA
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