De Amerikaanse ruimtevaartgigant RTX promoot een hybride thermisch/elektrisch voortstuwingssysteem dat kan worden gebruikt op regionale turbopropvliegtuigen. Het doel is om de elektrificatie-efficiëntie van bestaande vliegtuigen te verbeteren zonder het casco te vervangen, en het brandstofverbruik en de onderhoudskosten aanzienlijk te verlagen.

In de context van de huidige transformatie van de luchtvaartindustrie heeft elektrische voortstuwing veel aandacht getrokken vanwege het hoge koppel, het hoge rendement en de nuluitstoot. Vanwege de energiedichtheid van de batterijen is de toepassing ervan echter nog steeds voornamelijk beperkt tot kleine woon-werkvliegtuigen met een beperkt aantal passagiers en een beperkt bereik. In termen van massa is de energiedichtheid van traditionele vliegtuigbrandstof minstens twintig keer zo groot als die van batterijen. Dit betekent dat zodra batterijen worden gebruikt om brandstof te vervangen, een grote hoeveelheid lading en bereik zal worden "opgegeten" door het gewicht van de batterijen. Het werkelijke bereik van de meeste volledig elektrische vliegtuigen is vaak moeilijk groter dan 150 zeemijl (ongeveer 172 mijl/278 kilometer).

Wat nog lastiger is, is dat de batterij tijdens de vlucht "dood gewicht" heeft. Traditionele vliegtuigen blijven tijdens de vlucht brandstof gebruiken en de carrosserie wordt lichter, wat bevorderlijk is voor het vergroten van het bereik en het verbeteren van de efficiëntie; terwijl het gewicht van een volledig elektrisch vliegtuig in principe onveranderd blijft van start tot landing, en een aanzienlijk deel van de stroom in de latere fase gewoon wordt gebruikt om 'met de batterij op zijn rug te vliegen'. Bovendien zorgen de uitdagingen op het gebied van thermisch beheer voor batterijen en de druk op de laadinfrastructuur op de grond voor extra complexiteit bij de ontwikkeling van de elektrische luchtvaart.

Tegen deze achtergrond werkt Pratt & Whitney Canada, een dochteronderneming van RTX, samen met Collins Aerospace en de Canadese overheid aan de ontwikkeling van hybride turbopropmotoren voor middelgrote regionale vliegtuigen, in een poging te profiteren van elektrische voortstuwing zonder concessies te doen aan de prestaties. Op 3 maart 2026 bereikte het "RTX Hybrid Electric Flight Demonstration Aircraft" voor het eerst een geïntegreerde werking van het voortstuwingssysteem en de batterij op vol vermogen op de testbank in Longueuil, Quebec, Canada, wat wordt beschouwd als een van de belangrijkste mijlpalen van het project.

Anders dan de hybride auto-oplossingen waarmee het publiek bekend is, is dit luchtvaarthybridesysteem geen seriesysteem van "opwekking van motorvermogen en motoraandrijving". De RTX-demonstratieconfiguratie combineert een Pratt & Whitney PW127XT-turbopropmotor met een nominaal vermogen van ongeveer 1 MW en een Collins Aerospace-motor, eveneens met een 1 MW-klasse. Via een speciale reductiekast wordt de output van de twee krachtbronnen gelijktijdig op dezelfde schroefas gesuperponeerd om een ​​"parallelle aandrijving" te bereiken.

Het kernidee van deze architectuur is om de elektromotor te gebruiken om de vermogenscurve van de warmtemotor ‘glad te strijken’, zodat de gasturbine langer in het hoogrendementbereik kan werken. In fasen die een hoog vermogen vereisen, zoals het opstijgen en klimmen, kan de motor extra stuwkrachtondersteuning bieden, zodat de turbopropmotor de rotatiesnelheid niet vaak hoeft te verhogen of verlagen; tijdens de cruisefase werkt het in een relatief constante en geoptimaliseerde smoortoestand. Op pilotniveau kan dit systeem het totale vermogen indien nodig opvoeren tot 2 megawatt, waardoor de stuwkrachtreserve voldoende wordt.

De motor levert niet alleen kracht bij het ‘trekken van het vliegtuig’, maar kan tijdens de daalfase ook als achteruitgenerator worden gebruikt om een ​​deel van het vermogen van het 200 kWh H55-batterijsysteem aan boord te herstellen, waardoor een zekere mate van ‘energieterugwinning’ ontstaat. Hoewel de teruggewonnen energie de hoge energieontladingen tijdens het opstijgen en klimmen niet volledig kan compenseren, kan het wel helpen om een ​​deel van de verliezen in het totale energieboek te ‘afdekken’.

Het doel van RTX is om dit hybride voortstuwingssysteem te gebruiken om het gewicht van de gehele krachtbron te verminderen in vergelijking met de traditionele turboprop-oplossing, het brandstofverbruik met ongeveer 30% te verminderen en de onderhoudskosten met ongeveer 20% te verlagen. In termen van milieubeschermingskenmerken is het systeem ook ontworpen om te werken op 100% duurzame vliegtuigbrandstof (SAF), waardoor luchtvaartexploitanten meer opties krijgen op het gebied van koolstofemissiereductie.

Het is vermeldenswaard dat het ‘verkoopargument’ van dit systeem niet alleen efficiëntie en emissiereductie is, maar ook de aanpasbaarheid ervan. Alle partijen bij het project beweren dat het hybride voortstuwingssysteem rechtstreeks kan worden geïntegreerd in bestaande regionale vliegtuigmodellen zonder dat er een volledig nieuwe vliegtuigromp hoeft te worden ontworpen. Hierdoor kunnen operators geleidelijk upgrades van het energiesysteem voltooien op basis van de bestaande vloot, rekening houdend met de eisen op het gebied van milieubescherming en de economie.

Volgens het plan zal dit systeem in 2026 grondtests blijven uitvoeren en vervolgens overgaan naar de vluchtverificatiefase. Op dat moment zal de test worden uitgevoerd door AeroTEC in Moses Lake, Washington, VS, met behulp van een aangepaste Canadese de Havilland Dash 8-100 als experimenteel platform.

Pratt & Whitney Electronics Project Manager Rémi Robache zei dat waar de industrie echt om geeft niet het “vullen van het vliegtuig met batterijen, maar het leeg laten vliegen” is, maar het terugdringen van het energieverbruik “per passagierskilometer” naar een lager niveau. Hij benadrukte dat het doel is om een ​​algeheel efficiënter voortstuwingssysteem te bouwen in de dubbele dimensies van brandstof en elektrische energie om passagiers van punt A naar punt B te vervoeren met zo min mogelijk energie.