Rolls-Royce y sus socios han utilizado un motor Pearl 700 con hidrógeno al 100% como parte de un trabajo a largo plazo para desarrollar un motor de combustión de hidrógeno para aviones de pasillo estrecho para mediados de la década de 2030.
En colaboración con la Universidad de Loughborough del Reino Unido y la agencia de investigación aeroespacial alemana DLR, el grupo de motores aeroespaciales afirmó que las pruebas en una cámara de combustión anular demostraron que el hidrógeno puede producir un empuje máximo al despegue.
Según Rolls-Royce, este avance se basa en nuevos inyectores de combustible que controlan el proceso de combustión. «Esto implicó superar desafíos de ingeniería significativos, ya que el hidrógeno quema mucho rápidamente que el queroseno. Los nuevas inyectores pudieron controlar la posición de la llama utilizando un sistema que mezcla progresivamente el aire con el hidrógeno «.
Las boquillas individuales se probaron inicialmente a presión más baja que la de funcionamiento normal, en las nuevas instalaciones de prueba de la Universidad de Loughborough en el Centro Nacional de Tecnología de Combustión y Aerotérmica.
Luego se probó en las instalaciones del DLR en Colonia, Alemania, donde se realizó la evaluación final del quemador a presión completa.
«Es un logro increíble en poco tiempo», dijo Grazia Vittadini, directora de tecnología de Rolls-Royce. «Controlar el proceso de combustión es uno de los desafíos tecnológicos clave a los que se enfrenta la industria para convertir al hidrógeno en un verdadero combustible de aviación del futuro. Lo hemos logrado y facilita avanzar».
Rolls-Royce está trabajando con la aerolínea de bajo costo EasyJet para desarrollar un sistema de propulsión de hidrógeno más grande. El año pasado, la empresa hizo funcionar con éxito un motor turbofan AE2100 con hidrógeno verde en las instalaciones de investigación de Boscombe Down, en el sur de Inglaterra.
Airbus también está involucrado en la recién formada Alianza del Hidrógeno del Reino Unido.
El siguiente paso para los socios es incorporar los conocimientos de ambos conjuntos de pruebas para desarrollar una prueba en tierra completa de hidrógeno gaseoso en un motor Pearl.
El motor Pearl 700 impulsa el jet de negocios de largo alcance G700 de Gulfstream. Rolls-Royce también ha desarrollado el motor Pearl 10X para la nueva aeronave Falcon 10X de Dassault y el motor Pearl 15 para los aviones Global 5500 y 6500 de Bombardier.
Rolls Royce también ha probado un motor para aeronaves híbrido-eléctricas.
También Rolls-Royce informó que ha realizado la primera prueba de combustible en una nueva turbina de gas pequeña que está desarrollando para trenes de potencia híbrido-eléctricos.
La compañía dijo que la prueba confirmó la eficacia de la turbina compacta y de alta potencia que se integrará en un sistema ligero y escalable de turbogenerador que proporcionará entre 600 kW y 1,200 kW de potencia.
Rolls-Royce tiene como objetivo nuevas aplicaciones híbrido-eléctricas, incluyendo aeronaves eVTOL y eSTOL, así como aviones regionales con hasta 19 asientos de pasajeros. La nueva turbina de gas pequeña también podría usarse en helicópteros, unidades de energía auxiliares y aviones militares.
El grupo de motores aeroespaciales dijo que podría funcionar con combustible de aviación sostenible como un primer paso para reducir las emisiones de carbono y al mismo tiempo ofrecer un alcance mayor que el actualmente posible con la propulsión completamente eléctrica.
En el futuro, se prevé que la turbina funcione con combustible de hidrógeno. Para las pruebas en tierra, el equipo de Rolls-Royce integró 14 subsistemas en un proceso de diseño, adquisición y construcción que duró poco menos de un año. La configuración de prueba incluye componentes comunes como válvulas y mangueras, así como sistemas de inyección de combustible, aceite y ventilación, soportes de motor y frenos de agua. El trabajo de investigación y desarrollo está siendo parcialmente financiado por el Ministerio de Economía y Acción Climática de Alemania.
Fuentes: Rolls Royce y Universidad de Loughborough
