تعمل شركة RTX الأمريكية العملاقة في مجال الطيران على الترويج لنظام دفع هجين حراري/كهربائي يمكن استخدامه في الطائرات الإقليمية ذات الدفع التوربيني. والهدف هو تحسين كفاءة كهربة الطائرات الحالية دون استبدال هيكل الطائرة، وتقليل استهلاك الوقود وتكاليف الصيانة بشكل كبير.
في سياق التحول الحالي لصناعة الطيران، اجتذب الدفع الكهربائي الكثير من الاهتمام بسبب عزم دورانه العالي وكفاءته العالية وانبعاثاته الصفرية. ومع ذلك، نظرًا لكثافة طاقة البطارية، لا يزال تطبيقه يقتصر بشكل أساسي على طائرات الركاب الصغيرة ذات أعداد الركاب المحدودة والمدى المحدود. من حيث الكتلة، تبلغ كثافة الطاقة لوقود الطيران التقليدي 20 مرة على الأقل من البطاريات. وهذا يعني أنه بمجرد استخدام البطاريات لاستبدال الوقود، سيتم "أكل" كمية كبيرة من الحمولة والمدى من خلال وزن البطاريات. غالبًا ما يكون من الصعب أن يتجاوز النطاق الفعلي لمعظم الطائرات الكهربائية بالكامل 150 ميلًا بحريًا (حوالي 172 ميلًا/278 كيلومترًا).
والأمر الأكثر إزعاجًا هو أن البطارية "تحمل وزنًا ساكنًا" طوال الرحلة. تستمر الطائرات التقليدية في استخدام الوقود أثناء الطيران ويصبح الجسم أخف وزنًا، مما يفضي إلى توسيع النطاق وتحسين الكفاءة؛ في حين أن وزن الطائرة الكهربائية بالكامل يظل دون تغيير منذ الإقلاع وحتى الهبوط، ويتم استخدام جزء كبير من الطاقة في المرحلة اللاحقة فقط "للطيران بالبطارية على ظهرها". بالإضافة إلى ذلك، تضيف تحديات الإدارة الحرارية للبطاريات والضغط على البنية التحتية للشحن الأرضي تعقيدًا إضافيًا لتطوير الطيران الكهربائي.
على هذه الخلفية، تعمل شركة Pratt & Whitney Canada، وهي شركة تابعة لشركة RTX، مع شركة Collins Aerospace والحكومة الكندية لتطوير محركات توربينية هجينة للطائرات الإقليمية متوسطة الحجم، في محاولة للاستفادة من الدفع الكهربائي دون التضحية بالأداء. في 3 مارس 2026، حققت "الطائرة التجريبية للطيران الكهربائي الهجين RTX" التشغيل المتكامل لنظام الدفع والبطارية بكامل طاقتها لأول مرة على سرير الاختبار في Longueuil، كيبيك، كندا، والذي يعتبر أحد المعالم الرئيسية للمشروع.
يختلف نظام الطيران الهجين هذا عن حلول السيارات الهجينة التي يعرفها الجمهور، فهو ليس نظامًا متسلسلًا "لتوليد طاقة المحرك وقيادة المحرك". يجمع التكوين التجريبي لـ RTX بين محرك Pratt & Whitney PW127XT ذو المحرك التوربيني بقدرة مقدرة تبلغ حوالي 1 ميجاوات ومحرك Collins Aerospace، أيضًا مع فئة 1 ميجاوات. من خلال علبة تروس تخفيض خاصة، يتم تركيب مخرجات مصدري الطاقة في نفس الوقت على نفس عمود المروحة لتحقيق "الدفع المتوازي".
الفكرة الأساسية لهذه البنية هي استخدام المحرك الكهربائي "لتنعيم" منحنى الطاقة للمحرك الحراري، بحيث يمكن لتوربينات الغاز العمل في نطاق الكفاءة العالية لمزيد من الوقت. في المراحل التي تتطلب إنتاج طاقة عالية، مثل الإقلاع والتسلق، يمكن للمحرك توفير دعم دفع إضافي، بحيث لا يحتاج المحرك التوربيني إلى زيادة أو تقليل سرعة الدوران بشكل متكرر؛ أثناء مرحلة الرحلة البحرية، يعمل في حالة اختناق ثابتة ومحسنة نسبيًا. على مستوى التشغيل التجريبي، يمكن لهذا النظام دفع إجمالي الإنتاج إلى 2 ميجاوات عند الحاجة، مما يجعل احتياطي الدفع أكثر كافية.
لا ينتج المحرك القوة عند "سحب الطائرة" فحسب، بل يمكن استخدامه أيضًا كمولد في الاتجاه المعاكس أثناء مرحلة الهبوط لاستعادة جزء من طاقة نظام بطارية H55 بقدرة 200 كيلووات في الساعة على متن الطائرة، مما يشكل درجة معينة من "استعادة الطاقة". في حين أن الطاقة المستعادة لا يمكنها تعويض تفريغ الطاقة العالية بشكل كامل أثناء الإقلاع والتسلق، إلا أنها يمكن أن تساعد في "تحوط" بعض الخسائر في دفتر الطاقة الإجمالي.
الهدف الذي حددته RTX هو استخدام نظام الدفع الهجين هذا لتقليل وزن وحدة الطاقة بأكملها مقارنة بحل الدفع التوربيني التقليدي، وتقليل استهلاك الوقود بحوالي 30%، وتقليل تكاليف الصيانة بحوالي 20%. وفيما يتعلق بخصائص حماية البيئة، فقد تم تصميم النظام أيضًا للعمل باستخدام وقود الطيران المستدام بنسبة 100% (SAF)، مما يوفر لمشغلي الطيران المزيد من الخيارات على مسار خفض انبعاثات الكربون.
ومن الجدير بالذكر أن "نقطة البيع" لهذا النظام ليست فقط الكفاءة وخفض الانبعاثات، ولكن أيضًا إمكانية تعديله. يدعي جميع أطراف المشروع أنه يمكن دمج نظام الدفع الهجين مباشرة في نماذج الطائرات الإقليمية الحالية دون الحاجة إلى تصميم هيكل طائرة جديد بالكامل. يتيح ذلك للمشغلين إكمال ترقيات نظام الطاقة تدريجيًا استنادًا إلى الأسطول الحالي، مع مراعاة متطلبات حماية البيئة والاقتصاد.
وبحسب الخطة، سيستمر هذا النظام في إجراء الاختبارات الأرضية في عام 2026، ومن ثم الانتقال إلى مرحلة التحقق من الطيران. في ذلك الوقت، سيتم إجراء الاختبار من قبل شركة AeroTEC في بحيرة موسى، واشنطن، الولايات المتحدة الأمريكية، باستخدام الكندي دي هافيلاند داش 8-100 المعدل كمنصة تجريبية.
قال مدير مشروع برات آند ويتني للإلكترونيات، ريمي روباتشي، إن ما تهتم به الصناعة حقًا ليس "ملء الطائرة بالبطاريات ولكن طيرانها فارغة"، ولكن تقليل استهلاك الطاقة "لكل ميل راكب" إلى مستوى أقل. وأكد أن الهدف هو بناء نظام دفع أكثر كفاءة بشكل عام في الأبعاد المزدوجة للوقود والطاقة الكهربائية لنقل الركاب من النقطة أ إلى النقطة ب باستخدام أقل قدر ممكن من الطاقة.