شركة GE للطيران تكمل اختبار محرك كهربائي هجين بقدرة ميغاواط، متقدمة في دفع الطائرات من الجيل القادم

تقدم GE Aerospace في الدفع الكهربائي الهجين مع اختبار ناجح لنظام محرك من فئة الميجاوات

يصل الطيران الكهربائي الهجين إلى مرحلة تطوير جديدة

أكملت GE Aerospace بنجاح الاختبارات الأرضية لنظام الدفع الكهربائي الهجين من فئة الميجاوات، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا الطائرات من الجيل القادم. ويعد هذا الإنجاز أول تحقق للشركة من مجموعة نقل طاقة كهربائية هجينة متكاملة بالكامل ويقرب تطبيقات الطيران التجاري المستقبلية من الواقع.

مع سعي مصنعي الطائرات لتحقيق كفاءة أعلى وانبعاثات أقل، أصبح الدفع الكهربائي الهجين مجالًا استراتيجيًا للتقنية. يوضح هذا الاختبار الأخير كيف يمكن لأنظمة إدارة الطاقة والتحكم المتقدمة دعم مستقبل النقل الجوي المستدام.

أنظمة التحكم المتكاملة تدفع أداء الدفع الكهربائي الهجين

تجمع منصة الدفع التي تم اختبارها حديثًا بين عدة تقنيات متقدمة في نظام تشغيل واحد. تشمل التكوينات GE محركات-مولدات مطورة من قبل GE Aerospace، ومحولات طاقة، ومحولات عاكس، وأجهزة تحكم رقمية، ومراوح، وأنظمة علبة تروس، ومحرك توربيني غازي CT7.

من منظور الأتمتة الصناعية، يبرز المشروع الأهمية المتزايدة لأنظمة التحكم الذكية، والإلكترونيات القوية، وتقنيات المراقبة في الوقت الحقيقي. تُطبق مبادئ مماثلة على نطاق واسع في أتمتة المصانع، وأنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، وأنظمة التحكم الموزعة (DCS)، وبيئات أتمتة المصانع حيث تكون الموثوقية والتحكم الدقيق أمرًا حيويًا.

بالإضافة إلى ذلك، زودت شركة BAE Systems تقنية البطاريات، بينما قدمت Aurora Flight Sciences هيكل الغلاف المتكامل.

الاختبارات الأرضية تحاكي ظروف الطيران الحقيقية

أجرى المهندسون حملة الاختبار في منشأة عمليات اختبار بيبلز التابعة لشركة GE Aerospace في أوهايو. خلال عملية التقييم، قام الفريق بمحاكاة عدة مراحل تشغيلية، بما في ذلك التاكسي، والإقلاع، والصعود، وظروف الطيران المستمر.

نجح النظام الكهربائي الهجين في تشغيل المروحة مع إدارة وظائف شحن البطارية في الوقت نفسه. ونتيجة لذلك، تحقق المهندسون من التفاعل بين الدفع الميكانيكي وإدارة الطاقة الكهربائية في سيناريوهات تشغيل واقعية.

علاوة على ذلك، استخدم البرنامج أجهزة جاهزة للطيران مصممة لتلبية متطلبات السلامة والموثوقية الصارمة في مجال الطيران. تتيح هذه الطريقة للمهندسين جمع بيانات تشغيلية تعكس عن كثب تطبيقات الطائرات التجارية المستقبلية.

تدعم إدارة الطاقة الرقمية كفاءة الطائرات المستقبلية

يجمع الدفع الهجين الكهربائي بين تقنية التوربينات الغازية التقليدية وأنظمة الطاقة الكهربائية. تتيح هذه البنية التوزيع الذكي للطاقة خلال مراحل الطيران المختلفة.

تعمل أنظمة التحكم المتقدمة على تحسين تدفق الطاقة باستمرار بين المحركات والبطاريات والمحركات الكهربائية. لذلك، يمكن لمشغلي الطائرات تحقيق كفاءة وقود محسنة، ومدى أطول، وتكاليف تشغيل أقل.

تتوافق التكنولوجيا أيضًا مع مفاهيم الدفع المستقبلية مثل هياكل المروحة المفتوحة والوقود البديل للطيران. تدعم هذه التطورات أهداف الصناعة الأوسع للطيران المستدام وتقليل الكربون.

يسرع برنامج RISE الابتكار في مجال الطيران

تواصل GE Aerospace تطوير تقنيات الدفع الهجين الكهربائي من خلال برنامج الابتكار الثوري للمحركات المستدامة (RISE). ومنذ إطلاقه في 2021، أصبح هذا البرنامج أحد أكثر جهود عرض التكنولوجيا شمولاً في صناعة الطيران.

حتى الآن، أكمل المهندسون أكثر من 350 اختبارًا تقنيًا وأكثر من 3000 دورة تحمل. تغطي أنشطة الاختبار أنظمة المروحة المفتوحة، والدفع الهجين الكهربائي، ونوى المحركات المدمجة، وتقنيات الكفاءة المتقدمة.

يستهدف البرنامج تحسينات في استهلاك الوقود تتجاوز 20 بالمئة مقارنة بالعديد من محركات الطائرات التجارية الحالية. وبناءً عليه، تظل مبادرة RISE مساهمًا رئيسيًا في استراتيجيات الاستدامة المستقبلية للطيران.

تستمر تقنيات الطيران والأتمتة الصناعية في التقارب

تُبرز التجربة الناجحة التقارب المتزايد بين هندسة الطيران وتقنيات الأتمتة الصناعية.

تعتمد الطائرات الحديثة بشكل متزايد على أنظمة تحكم متطورة، وإدارة طاقة رقمية، وأجهزة استشعار ذكية، وتشخيصات تنبؤية. تشبه هذه التقنيات إلى حد كبير الحلول الموجودة في الأتمتة الصناعية، ومنصات DCS، وهياكل PLC، وأنظمة إشراف التوربينات (TSI)، وتطبيقات حماية الطاقة.

علاوة على ذلك، تتطلب التطورات في الكهربة برامج موثوقة للغاية، وأجهزة أتمتة، وقدرات تحكم في الوقت الحقيقي. ونتيجة لذلك، يتبنى مصنّعو الطيران العديد من أفضل الممارسات التي تم تأسيسها بالفعل في بيئات أتمتة المصانع المتقدمة.

عقد من تطوير الدفع الكهربائي الهجين يثمر نتائج

وسعت GE Aerospace برنامج أبحاثها في الدفع الكهربائي الهجين بشكل مستمر خلال العقد الماضي.

تشمل الإنجازات الرئيسية اختبار مروحة مدفوعة بمحرك كهربائي في 2016، وعرض دفع بقدرة ميغاواط تحت ظروف محاكاة عالية الارتفاع في 2022، وعرض نقل طاقة كهربائية هجينة لجسم ضيق في 2025.

أعلنت الشركة أيضًا عن شراكة استراتيجية مع BETA Technologies في عام 2025 لتسريع تطوير الطيران الكهربائي الهجين. تركز التعاون على إنشاء حلول توربوجنراتور كهربائية هجينة لمنصات التنقل الجوي المتقدم (AAM).

التوقعات المستقبلية للدفع الكهربائي الهجين

يمثل الاختبار الأرضي الناجح خطوة مهمة نحو عروض الطيران المستقبلية والنشر التجاري. مع سعي مصنعي الطيران لتحقيق كفاءة أكبر، وانبعاثات أقل، ومرونة تشغيلية محسنة، من المتوقع أن يلعب الدفع الكهربائي الهجين دورًا متزايد الأهمية.

بالنظر إلى المستقبل، سيساعد التقدم المستمر في إلكترونيات الطاقة، وأنظمة التحكم الرقمية، وتقنية البطاريات، والأتمتة الصناعية على تسريع الانتقال نحو أنظمة دفع طائرات أكثر استدامة.