3社が航空業界の脱炭素化ロードマップを支援するために開発すたこの実証機は、バッテリーとターボジェネレーターを動力源とし、ePropellersを作動させて飛行した。
EcoPulseは202311月29日10時32分（中央ヨーロッパ標準時）にタルブ空港を離陸し、約100分間のテスト飛行を行った。飛行中、乗組員は電動プロペラを作動させ、デモ機の飛行制御コンピューター、高電圧バッテリーパック、分散型電気推進装置、ハイブリッド電気ターボジェネレーターが正常に機能することを確認した。
EcoPulseのハイブリッド初飛行は、大規模な地上試験や、電気システムを停止した状態での10時間に及ぶ飛行試験など、いくつかの技術的なマイルストーンの集大成である。
Safranのエグゼクティブ・バイスプレジデント戦略兼最高技術責任者のエリック・ダルビエス氏は、次のようにコメントしている。
ダルビエス氏：この破壊的な推進システムが飛行中に機能することを確認し、より持続可能な航空への道を開くことができました。今後の飛行試験から得られた教訓は、当社の技術ロードマップに反映され、将来のオール電化およびハイブリッド電気推進システムのリーダーとしての地位を強化することになるでしょう。
Airbusのサビーネ・クラウケ最高技術責任者（CTO）は、次のようにコメントしている。
クラウケ氏：これは私たちの業界にとって大きな節目であり、私たちの新しいバッテリー・システムでEcoPulseのデモ機の初飛行を実現できたことを誇りに思います。高エネルギー密度バッテリーは、軽飛行機、先進的な航空モビリティ、大型ハイブリッド電気航空機のいずれであっても、航空からの二酸化炭素排出量を削減するために必要です。EcoPulseのようなプロジェクトは、電気およびハイブリッド電気飛行の進歩を加速させる鍵であり、航空宇宙産業全体の脱炭素化を目指す私たちの礎でもあります。
また、Daherの最高技術責任者のパスカル・ラゲール氏は、次のようにコメントしている。
ラゲール氏：この飛行キャンペーンは、分散型推進、高電圧バッテリー、ハイブリッド電気推進を含む搭載技術の有効性に関する貴重なデータをダーヘルに提供するでしょう。私たちは、設計、認証、運航に関する実用的かつ重要なノウハウを結集し、将来に向けてより持続可能な航空機への道を切り開こうとしています。
2019年パリ・エアショーで発表されたEcoPulseは、航空脱炭素化分野における欧州の主要な共同プロジェクトのひとつである。CORAC（フランス民間航空研究評議会）が支援し、France Relance（フランス政府の経済復興計画）とNextGeneration EUを通じてDGAC（フランス民間航空局）が共同出資している。この実証機は、CO2排出量と騒音レベルの低減に特に重点を置いて、ハイブリッド電気分散推進を統合することの運用上の利点を評価することを目的としている。この革新的な推進アーキテクチャは、航空機全体に分散配置された複数のエンジンに電力を供給するための単一の独立した電気源を可能にするという。
Daher社のTBM航空機プラットフォームをベースにしたEcoPulseは、主翼に沿って配置された6基の電気スラスターまたはe-Propeller（Safran社提供）を装備。その推進システムには2つの動力源が統合されている。ターボジェネレーター、つまりガスタービンによって駆動される発電機（Safran社が供給）と、高エネルギー密度のバッテリーパック（Airbusが供給）だ。
このアーキテクチャの中心には、高圧ネットワークの保護と利用可能な電力の分配を担う配電・整流ユニット（PDRU）と高圧電源ハーネス（いずれもSafran社提供）がある。Airbusが設計したバッテリーパックの定格電圧はDC800ボルトで、最大350キロワットの電力を供給できる。デモ機は、欧州の航空機メーカーであるAirbusの空力・音響統合の専門技術も活用されている。Airbusはまた、ePropellersを使用した航空機操縦を可能にするフライト・コントロール・コンピューターと、将来の航空機音響推奨をサポートするシンクロフェーシングも開発した。
EcoPulse実証機、バッテリーを搭載して初飛行
EcoPulseは、Airbus社、Daher社、Safran社が共同開発した分散型ハイブリッド推進実証機だ。将来の航空機のためのハイブリッド電気推進システムの技術的な基礎を学び、成熟させるために設計されたEcoPulseは、実証機が最初の試験飛行で離陸したときにマイルストーンに到達した。
EcoPulseの開発を監督するためにタルブとトゥールーズを定期的に往復すること数年、プロジェクトリーダーのウィリアム・ロブレガット氏は、2023年11月にEcoPulseの最初のテスト飛行時、Daher社、Safran社のチームとともに現場に戻ってきた。ロブレガット氏は、次のようにコメントしている。
ロブレガット氏：このプロジェクトは2019年に発足しました。私たちが開発した技術を飛行試験するプロジェクトの具体的な段階に到達したことは、本当にエキサイティングなことです。
この初飛行は、Daher社主導による分散型ハイブリッド推進システムと関連技術の8カ月におよぶ飛行試験キャンペーンの幕開けを意味する。ハイブリッド電気推進システムは、高電圧バッテリーと発電機を備えたターボマシンを組み合わせたもので、分散型ということは、翼に沿って複数の推進「ポッド」が広がっていることを意味する。
ハイブリッド化はAirbusにとって重要な投資分野であり、航空機の環境フットプリントを最大5％削減できると推定されている。機能的なハイブリッド推進システムを搭載したEcoPulseの初飛行は、Airbusの電動化ロードマップを前進させる具体的な大きな一歩となるとしている。
ハイブリッド電気飛行のマイルストーン
EcoPulseは、フランス南西部のピレネー山脈の麓に位置する風光明媚なタルブ・ルルド・ピレネー空港から初飛行に飛び立った。デモ機には、Daher社のTBM900ターボプロップ機を改造した2人の実験用パイロットが搭乗した。離着陸には従来の推進エンジンを使用したが、巡航高度ではハイブリッド推進システムを作動させ、パイロットは約20分間、バッテリーに電力を供給しながらテスト飛行を行った。
航空機の反応方法から動力源の使用方法まで、異なるシステムのすべての側面は、以前にデジタルでシミュレーションされ、地上でパイロットによってテストされた。この理論的データを実際の飛行試験データと比較することで、チームはシミュレーターを改良し、さまざまな革新的技術コンポーネントの性能を向上させることができる。
どのような技術コンポーネントかというと、Airbus社、Daher社、Safran社の3社は、それぞれの専門性を生かし、EcoPulseの技術開発を分担した。Airbusの実証機への貢献は、推進機に電力を供給する高エネルギー密度バッテリーの開発、分散型推進システムの空力学的および音響学的統合、そして飛行制御コンピューター・システムの開発だ。
ロブレガット氏：EcoPulseのような技術実証機は、業界の脱炭素化ロードマップを進める上で重要な役割を果たします。EcoPulseのような技術実証機は、この業界の脱炭素化ロードマップを前進させる重要な役割を担っています。実証機そのものは就航を予定していませんが、将来の航空機に組み込むことができる個々の技術を評価し、成熟させ、検証することができます。 この電圧は航空宇宙産業にとって初めてのもので、私たちはいつかこの技術を民間航空機に統合したいと考えています。
Airbus、EcoPulseの主要コンポーネントに専門知識を提供
Airbusの3つの主要技術貢献のうち、バッテリー・システムが最も画期的かもしれないという。電気自動車用の自動車用バッテリーは航空宇宙用途には重くかさばるため、また、すでに航空機で使用されているバッテリーは一般的に低電圧であるため、EcoPulseの高電圧バッテリーは Airbus Defence and Space社がカスタム設計する必要があった。
ロブレガット氏：このバッテリー・システムはDC800ボルトを達成し、最大350キロワットの電力を供給することができます。私たちは航空宇宙産業における新しい電圧レベルを開拓しており、いつかこの技術を民間航空機に搭載したいと考えています。
このバッテリーは、最大6つの電気推進器を駆動するのに十分なパワーがあるのだという。
Airbusはまた、分散型推進システムを持つことによる性能への影響を評価するため、航空機の形状を変更した。
ロブレガット氏：私たちは、翼全体に分散された、より小さな推進源を別々に持っています。つまり、理論的には船外エンジンだけ、あるいは中央のエンジンだけの推力を増加させることができる。これらの違いが飛行性能にどのような影響を与えるかを評価することができ、これは非常に貴重なデータです。航空機を制御するために非対称推力を使用することは、従来のジェット燃料エンジンよりも優れた動的応答を持つ電気システムを使用しているため、テストが可能な全く新しい技術です。
飛行制御コンピュータシステムの構築もAirbusに任された。このソフトウェアは、すべての飛行制御システムをリンクし、電気エンジンに接続して推進力を監視する。推力を最適化し、翼端抗力の影響を最小限に抑える。また、コックピットに追加された操縦桿や、デモ機を通常のエンジン搭載機に即座に戻す緊急停止ボタンも考慮されている。
バッテリー飛行の基礎固め
実証機の飛行テストは遅くとも2024年半ばまで続き、最大30回のテスト飛行が予定されている。関係チームの最終目標は、各企業がそれぞれの目的を達成することだという。
ロブレガット氏：Airbus社、Daher社、Safran社というフランスの3社によるこのパートナーシップは、欧州の航空宇宙産業の脱炭素化への道を切り開くという共通の野心に基づいているため、非常にうまくいったのです。
Airbusの主なプロジェクト目的のひとつは、新しい高電圧バッテリー構成を飛行中にテストすることであったため、今回のテストキャンペーンは4年にわたる作業の素晴らしい成果である。しかし、バッテリーシステムの開発はさらに遡り、EcoPulseバッテリーは、AirbusとAirbus Helicoptersにおける数年にわたる研究と試作品の恩恵を受けている。
軽量でコンパクト、高電圧とエネルギー密度を備えたこの最先端のバッテリーシステムの飛行試験は、将来の航空機やヘリコプターにハイブリッド推進システムを適用するというAirbusの目標をサポートする貴重なデータを提供する。EcoPulseは小さな航空機かもしれないが、それゆえに航空業界への潜在的な影響は非常に大きいとしている。
