THE AVIO AERO

PEOPLE’S MAGAZINE

Stejně jako všechny ostatní letadlové motory GE a CFM na střední a dlouhé lety je i nový Catalyst schopen používat takzvaná biopaliva, která jsou v technickém jazyce definována jako „udržitelná letecká paliva“ Udržitelná letecká paliva (SAF). Společnost GE Aviation se zabývá touto technologickou oblasti již od roku 2007, a to až po spolupráci s regulačními orgány v rámci certifikačního procesu.

První turbovrtulový motor vyvinutý výhradně v Evropě za posledních 50 let se tak stává z hlediska udržitelnosti letu „přelomovým“ ve svém tržním segmentu. To potvrzuje i nedávná dohoda oznámená společností GE Aviation Turboprop s ČVUT v Praze, která rozšiřuje použití SAF na již nyní prospěšnou spolupráci mezi dvěma českými protagonisty.

Konkrétně půjde o prokázání schopností nového katalyzátoru poháněného alternativním palivem „drop-in“ smíchaným s palivem Jet-A1, tradičně používaným v komerční letecké dopravě, čímž se získá řada údajů a analýz, které mohou přispět k dosažení nejvyššího cíle společnosti GE Aviation a klíčových institucionálních a průmyslových protagonistů, kterým  je nahrazení 10 % celosvětové spotřeby paliva během 10 až 15 let (dnes je to pouze 1 %) a do roku 2050 dosáhnout dokonce 100 % poptávky.

„S nadšením otevíráme novou technologickou kapitolu naší výzkumné a vývojové spolupráce s ČVUT, a to právě u příležitosti 5. výročí jejího zahájení,“ říká Milan Šlapák, generální ředitel a ředitel GE Aviation Czech. Jedná se o další přínos pro letecký ekosystém, který začal vývojem digitálních technologií pro prediktivní údržbu turbovrtulových motorů, pokračoval tisíci hodinami testování v nových zkušebnách na letišti v Hradci Králové a vyvrcholil prvním letem letounu s motorem Catalyst. „Jsem přesvědčen, že jde o příběh mistrovské spolupráce, lidské a technologické dokonalosti, která nemá v průmyslu a akademické obci obdoby.“

From the left, Dean Valasek and Milan Slapak signing the start of the new demo at the last MSV-International Engineering Fair in Brno.

Provoz katalyzátoru poháněného SAF bude zahájen počátkem roku 2022 ve stejných prostorách na okraji české metropole v nových, moderních testovacích prostorách, které se nacházejí v blízkosti českého hlavního města a kde se již tři roky provádějí zkoušky motorů: zde již společný tým výzkumníků, odborníků a inženýrů z GE Aviation Turboprop, ČVUT a Avio Aero zahájil přípravné práce.

„Experimentální centrum pro letecký a kosmický výzkum, otevřené v roce 2016, je výsledkem vynikající práce naší fakulty ve spolupráci s týmy GE,“ vysvětluje Michael Valášek, děkan Fakulty strojní ČVUT v Praze. Je to skutečný ekosystém se stovkou odborníků a více než dvaceti doktorandy, kteří se mohou plně věnovat aplikovanému empirickému výzkumu a vývoji díky čtyřem plně vybaveným zkušebnám turbovrtulových motorů, dynamometru a dokonce i zkušebnímu letadlu."

Od zahájení provozu již výzkumné centrum shromáždilo pozoruhodné výsledky, které lze vyčíslit ve více než 100 publikacích, tuctu mezinárodních patentů a více než 200 terabajtech dat generovaných během testování motorů. „Jsou pokladem pro účely výzkumu, údržby turbovrtulových motorů a v konečném důsledku i pro budoucnost tohoto technologického ekosystému, který jsme vytvořili,“ dodává děkan. „Udržitelná budoucnost, protože se chystáme pracovat se SAF a očekáváme, že k právě probíhající letové testovací kampani přidáme významné výsledky a stabilní data, která dále potvrdí stávající kompatibilitu Catalystu se SAF a vyvinou úsilí přesně ve směru evropské zelené dohody.“

Dean Michal Valasek talking during the conference in Brno, on 8 November.

Protože se chystáme pracovat se SAF a očekáváme, že k právě probíhající letové testovací kampani přidáme významné výsledky a stabilní data, která dále potvrdí stávající kompatibilitu Catalystu se SAF a vyvinou úsilí přesně ve směru evropské zelené dohody

Od prvních fází vývoje Catalystu koordinovala společnost Avio Aero činnosti, které byly spojeny i s prací v rámci hlavního evropského výzkumného programu CleanSky2: motor využíval technologie vyvinuté v rámci projektu MAESTRO. Technologie, včetně aditivní výroby, vedly k vývoji motoru navrženého tak, aby se výrazně snížil jeho dopad na životní prostředí.

Pro společnost Avio Aero je klíčovým faktorem také spolupráce s univerzitami a výzkumnými centry, které jsou po celá léta nepostradatelnou realitou: „Vztah s ČVUT je klasickým příkladem, který je výhodný pro obě strany,“ říká Sergio Salvano, vedoucí inženýr GE Aviation Turboprop, „protože umožňuje dokonalé sladění akademických kompetencí s potřebami aplikovaného výzkumu v průmyslové oblasti.“

Rozšíření výzkumné a vývojové sítě Avio Aero v rámci Evropy, E-TDC (Evropská technologická vývojová uskupení), začlenil i prestižní ČVUT: „začali jsme na začátku programu Catalyst v roce 2015 vytvořením zkušeben, kterým bylo přiděleno přibližně 50 % vývojových motorů a certifikačních testů, což bylo vůbec poprvé,“ dodává Salvano. „Vztah, který přinesl četné a zřejmé výhody, urychlil synergie a vytvořil základ pro neustálý technologický vývoj s cílem dekarbonizace.“

Sergio Salvano, Engineering Leader at GE Aviation Turboprop.

Trh s turbovrtulovými motory je příznivý pro používání technologií zaměřených na dekarbonizaci, Catalyst bude v tomto ohledu referenčním bodem, a to do té míry, že by se měl stát klíčovou součástí příštího evropského programu

Při prvotních operacích s katalyzátorem „SAF ready“ se bude používat směs složená ze 40 % z alternativních paliv (v současné době je certifikována směs složená z maximálně 50 % SAF). Cílem společného týmu je, aby v příštích 18 měsících byl schopen dodávat do Catalystu 100% SAF. Provoz, který začne v novém roce, mezitím umožní skutečné srovnání emisí CO₂ a NOx motoru poháněného běžným palivem JET A-1 a směsí SAF.

Nový revoluční turbovrtulový motor má však v rukávu ještě jedno eso v oblasti dekarbonizace letů, jak potvrzuje Salvano: „Podle našich prvních hodnocení je Catalyst schopen generovat až 1 MW energie.“ Elektrický hybrid je již konkrétně zkoumán společností GE a také struktura motoru Catalyst se může stát základem pro vývoj elektrifikovaných řešení v různých segmentech letecké dopravy.

The Catalyst going through the flying test campaign on board the CVUT flying test bed.

„Trh s turbovrtulovými motory je příznivý pro používání technologií zaměřených na dekarbonizaci,“ říká Salvano, „Catalyst bude v tomto ohledu referenčním bodem, a to do té míry, že by se měl stát klíčovou součástí příštího evropského programu Čisté letectví”.

Řešení problému dekarbonizace letectví bude vyžadovat ucelený, systémový přístup, který, jak vyplynulo ze zasedání COP26 v Glasgow, „bude vyžadovat závazek států k použití politiky, která podpoří investice do výzkumu a vývoje nových technologií, jež budou prokazatelné a vyzrálé.“