NASA और GE ने Farnborough में मेगावॉट-श्रेणी का हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक इंजन उड़ाया

NASA और GE ने हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणोदन को प्रयोगशाला कार्य से सार्वजनिक उड़ान तक पहुंचाया

मेगावॉट-श्रेणी की हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणोदन प्रणाली से आंशिक रूप से संचालित एक संशोधित Saab 340B विमान ने यूनाइटेड किंगडम के Farnborough International Air Show में सार्वजनिक रूप से पहली बार उड़ान भरी, जिससे विमानन की सबसे करीबी नजर से देखी जाने वाली दक्षता तकनीकों में से एक को परीक्षण वातावरण से बाहर एक उच्च-प्रोफ़ाइल प्रदर्शन मिला।

उड़ान प्रणाली GE Aerospace ने NASA, BETA Technologies और Boeing के सहयोग से विकसित की थी। NASA के अनुसार, विमान ने हाल के महीनों में पहले ही ऐतिहासिक परीक्षण उड़ानें पूरी कर ली थीं और 30,000 फीट से ऊपर उड़ान भरने वाला पहला हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक-चालित विमान बन गया था। Farnborough ने दुनिया के सबसे बड़े एयरोस्पेस मंचों में से एक पर उस क्षमता की पहली सार्वजनिक प्रस्तुति को चिह्नित किया।

NASA के लिए, यह क्षण एक अकेले एयर-शो प्रदर्शन से अधिक वर्षों के सरकारी समर्थित एरोनॉटिक्स कार्य को मान्य करने के बारे में है, जिसका उद्देश्य विमान निर्माताओं को व्यावसायिक सेवा के लिए आवश्यक प्रदर्शन से समझौता किए बिना ईंधन खपत कम करने में सक्षम बनाना है। यह प्रणाली इलेक्ट्रिक मोटरों, एक गैस टरबाइन और ऑनबोर्ड ऊर्जा भंडारण को एक ही वास्तुकला में जोड़ती है, जिसे भविष्य के विमान पावरट्रेन को दिशा देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यह उड़ान क्यों महत्वपूर्ण है

हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणोदन लंबे समय से विमानन में एक कठिन बीच का रास्ता रहा है। पूरी तरह इलेक्ट्रिक विमान बैटरी के वजन और सीमा की सीमाओं से बंधे रहते हैं, खासकर बड़े एयरफ्रेम के लिए। दूसरी ओर, पारंपरिक टरबाइन विमान अब भी क्षेत्रीय और मुख्यधारा बेड़ों पर हावी हैं क्योंकि वे एयरलाइनों को आवश्यक पेलोड, विश्वसनीयता और सहनशक्ति प्रदान करते हैं। हाइब्रिड प्रणालियों को एक सेतु के रूप में आगे बढ़ाया जा रहा है: ईंधन उपयोग और संचालन लागत कम करने का एक तरीका, वह भी विमान के आकार के लिए यथार्थवादी इंजीनियरिंग सीमाओं के भीतर रहते हुए, केवल छोटे प्रयोगात्मक प्लेटफॉर्म तक सीमित हुए बिना।

यही कारण है कि Farnborough प्रदर्शन उल्लेखनीय है। NASA ने कहा कि इंजन को इस क्षमता को दिखाने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि वह लगभग क्षेत्रीय-श्रेणी के जेट जितने आकार के विमान को शक्ति दे सके। इससे यह कार्य उस बाज़ार खंड के और करीब आ जाता है, जहां दक्षता में सुधार का सार्थक व्यावसायिक मूल्य हो सकता है, बजाय इसके कि यह केवल एक विशिष्ट तकनीक-प्रदर्शक तक सीमित रहे।

सार्वजनिक पदार्पण एक तकनीकी मील का पत्थर भी है, जिसका उद्योग के भीतर महत्व है। 30,000 फीट से ऊपर उड़ना केवल एक प्रतीकात्मक सीमा नहीं है। यह उस उड़ान क्षेत्र में प्रदर्शन की ओर संकेत करता है जो वास्तविक एयरलाइन संचालन के लिए प्रासंगिक है, जहां प्रणोदन प्रणालियों को पतली हवा और ठंडी परिस्थितियों में भी विश्वसनीय रूप से काम करना चाहिए, साथ ही दक्षता और सुरक्षा मार्जिन बनाए रखने होंगे।

दीर्घकालिक अनुसंधान से एक काम करने वाले विमान तक

NASA ने इस प्रदर्शन को अचानक हुई सफलता के बजाय लंबे अनुसंधान-क्रम का परिणाम बताया। एजेंसी ने कहा कि परीक्षण में उसके पूर्व Electrified Powertrain Flight Demonstration प्रोजेक्ट के साथ-साथ चल रहे Subsonic Vehicle Technologies and Tools प्रोजेक्ट के कार्य का भी योगदान था। इसमें NASA की सुविधाओं पर वर्षों की परीक्षण गतिविधियाँ भी शामिल रहीं।

यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि विमानन में हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणोदन को बार-बार एक आशाजनक भविष्य की अवधारणा के रूप में चर्चा में लाया गया है, लेकिन घटक परीक्षणों से एकीकृत विमान प्रणाली तक पहुंचना वह बिंदु है जहां कार्यक्रम अक्सर रुक जाते हैं। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, तापीय प्रबंधन, वजन, प्रमाणन की जटिलता और मौजूदा विमान संरचनाओं के साथ एकीकरण, पैमाने पर काफी अधिक कठिन हो जाते हैं।

Saab 340B पर मेगावॉट-श्रेणी की प्रणाली लगाकर कार्यक्रम ने चर्चा को उप-स्तरीय प्रोटोटाइप से आगे बढ़ाया। इससे कोई नया वाणिज्यिक विमान नहीं बना, और NASA ने इस उड़ान को बाज़ार के लिए तैयार उत्पाद के रूप में प्रस्तुत नहीं किया। इसके बजाय, एजेंसी ने इसे एक तकनीकी पथ-प्रदर्शक बताया, जिसके डिज़ाइन और सीखें भविष्य की हाइब्रिड प्रणालियों की मदद करने की उम्मीद है।

NASA Aeronautics Division की निदेशक Laurie Grindle ने कहा कि यह उपलब्धि उस भूमिका को दर्शाती है जो एजेंसी संभावनाओं की खोज करने, उन्हें अनुसंधान और परीक्षण के माध्यम से मान्य करने, और उद्योग के साथ मिलकर उन विचारों को उपयोगी तकनीकों में बदलने में निभाती है। यह जोर इस बात का केंद्र है कि NASA इस प्रयास को कैसे प्रस्तुत कर रहा है: एक बार की सुर्खी के रूप में नहीं, बल्कि एक सार्वजनिक प्रमाण-बिंदु के रूप में कि मौलिक एरोनॉटिक्स अनुसंधान उद्योग-नेतृत्व वाले हार्डवेयर में स्थानांतरित हो सकता है।

प्रणाली क्या करने के लिए बनाई गई है

हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक इंजन तीन मुख्य तत्वों को एकीकृत करता है:

• इलेक्ट्रिक मोटर जो प्रणोदन शक्ति में योगदान कर सकती हैं।
• एक गैस टरबाइन, जो पावर सिस्टम का हिस्सा बनी रहती है।
• ऊर्जा भंडारण क्षमता, जो हाइब्रिड संरचना का समर्थन करती है।

NASA ने कहा कि लक्ष्य प्रदर्शन से समझौता किए बिना ईंधन खपत और लागत कम करना है। व्यावहारिक रूप से, यह दृष्टिकोण पूर्ण प्रतिस्थापन के बजाय संवर्धन पर आधारित रणनीति का संकेत देता है। टरबाइन प्रणोदन को पूरी तरह समाप्त करने की कोशिश करने के बजाय, यह संरचना वहां विद्युतीकरण का उपयोग करती है जहां वह मापनीय दक्षता लाभ दे सकती है, जबकि टरबाइन-आधारित विमान की प्रदर्शन-सीमा को बरकरार रखती है।

एयरलाइनों के लिए, इस मॉडल की अपील सीधी है। यदि कोई प्रणोदन प्रणाली प्रेषण विश्वसनीयता और उपयोगी पेलोड बनाए रखते हुए ईंधन खपत कम कर सकती है, तो वह संचालन लागत घटा सकती है, खासकर उस खंड में जहां मार्जिन अक्सर संकीर्ण होते हैं। क्षेत्रीय विमानन इन अर्थशास्त्रों के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है, क्योंकि विमान अक्सर कम दूरी के खंडों पर, बार-बार चक्रों के साथ और ईंधन तथा रखरखाव दोनों के दबाव में काम करते हैं।

NASA ने इस परियोजना को व्यापक सार्वजनिक लाभों से भी जोड़ा, यह कहते हुए कि यह कार्य ऊर्जा उपयोग को कम करने और अमेरिकी कंपनियों का समर्थन करने में मदद कर सकता है। यह परिवहन प्रौद्योगिकी में तेजी से दिखाई देने वाले व्यापक औद्योगिक नीति तर्क के अनुरूप है: सार्वजनिक अनुसंधान समर्थन का उपयोग केवल उत्सर्जन या दक्षता लक्ष्यों को आगे बढ़ाने के लिए नहीं, बल्कि उन क्षेत्रों में घरेलू तकनीकी नेतृत्व बनाए रखने के लिए भी किया जा रहा है जो भविष्य के विनिर्माण और निर्यात बाज़ारों को आकार दे सकते हैं।

आगे क्या

यह प्रदर्शन हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक विमानन से जुड़े हर व्यावसायिक प्रश्न का उत्तर नहीं देता। प्रमाणन, जीवनचक्र अर्थशास्त्र, बुनियादी ढांचे की ज़रूरतें, रखरखाव की जटिलता और पैमाने पर विस्तार की राहें अब भी बड़ी बाधाएँ हैं। Farnborough एक प्रदर्शन मंच है, बाज़ार में प्रवेश का बिंदु नहीं।

फिर भी, यह उपलब्धि बातचीत का स्वर बदल देती है। एक मेगावॉट-श्रेणी की हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणाली अब एक पहचाने जाने वाले क्षेत्रीय-विमान मंच में एकीकृत हो चुकी है, सार्वजनिक रूप से उड़ाई गई है, और NASA द्वारा परिचालन रूप से महत्वपूर्ण ऊंचाई पर हाल के सफल परीक्षणों की एक श्रृंखला से जोड़ी गई है। इससे विमान निर्माताओं, आपूर्तिकर्ताओं, नियामकों और एयरलाइन योजनाकारों के पास केवल अवधारणा कला या प्रयोगशाला डेटा से अधिक ठोस आधार आ जाता है।

यह भी दिखाता है कि स्वच्छ विमानन का निकट-भविष्य शायद सब-कुछ-या-कुछ-भी-नहीं वाली तकनीकी दांवबाज़ी से कम और परतदार संक्रमणों से अधिक परिभाषित होगा। हाइब्रिड-इलेक्ट्रिक प्रणोदन ऐसा ही एक संक्रमण मार्ग है: इतना महत्वाकांक्षी कि विमान डिज़ाइन बदल सके, लेकिन इतना व्यावहारिक कि उन सीमाओं के भीतर काम कर सके जिन्होंने विमानन को डीकार्बोनाइज़ करना कठिन बनाए रखा है।

अभी के लिए, Farnborough उड़ान तकनीकी परिपक्वता के संकेतक के रूप में खड़ी है, न कि अंतिम गंतव्य के रूप में। लेकिन एक ऐसे उद्योग में जहां प्रणोदन में बदलाव धीरे-धीरे और केवल वर्षों की पुष्टि के बाद आते हैं, यही वजह है कि इसका महत्व है।

यह लेख NASA की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.