“EcoPulse', Pesawat Hibrida Uji Coba yang Bisa Kurangi Emisi Karbon

Airbus telah mengembangkan teknologi sistem propulsi hibrida-listrik untuk pesawat masa depan, EcoPulse. Pesawat ini diyakini mendukung upaya mendukung dekarbonisasi di bidang penerbangan.

Pesawat demonstrasi Airbus, EcoPulse, telah menyelesaikan penerbangan perdananya. Pesawat ini menggunakan powertrain lengkap ePropeller, baterai kepadatan tinggi, dan turbogenerator dalam mendukung dekarbonisasi penerbangan.

Penerbangan berdurasi 100 menit itu lepas landas dari Bandara Tarbes di Prancis pada 29 November 2023 pukul 10.32 waktu setempat. EcoPulse Hybrid-Electric Propulsion Demonstrator, demikian nama pesawat itu, dikembangkan secara bersama oleh Airbus, Daher dan Safran, yang dirancang untuk mempelajari dan mematangkan teknologi sistem propulsi hibrida-listrik untuk pesawat masa depan.

EcoPulse mencapai tonggak sejarah ketika demonstran lepas landas pada uji terbang pertamanya itu. Pemimpin proyek, William Llobregat, beberapa tahun melakukan pengembangan dengan melakukan perjalanan antara Tarbes dan Toulouse untuk mengawasi pengembangan EcoPulse.

Pada November lalu, Llobregat kembali ke lokasi pada November 2023 bersama timnya, serta tim Daher dan Safran untuk melakukan uji terbang EcoPulse pertama.

"Proyek ini diluncurkan pada tahun 2019," kata Llobregat, arsitek propulsi generasi berikutnya. "Sungguh menyenangkan telah mencapai tahap konkrit dari proyek ini di mana kami melakukan uji terbang terhadap teknologi yang telah kami kembangkan," kata dia dikutip dari laman resmi Airbus.com

Penerbangan perdana ini menandai dimulainya kampanye pengujian penerbangan selama delapan bulan dari sistem propulsi hibrida terdistribusi dan teknologi terkait, yang dipimpin oleh Daher. Sistem propulsi hibrida-listrik menggabungkan baterai bertegangan tinggi dengan mesin turbo yang dilengkapi generator listrik, dan aspek terdistribusi berarti ada beberapa pod propulsi yang tersebar di sepanjang sayap.

Hibridisasi adalah bidang investasi penting bagi Airbus karena perkiraan menunjukkan bahwa hal ini dapat mengurangi jejak lingkungan pesawat hingga 5 persen. Penerbangan pertama EcoPulse, dengan sistem propulsi hibrida yang fungsional, menandai langkah besar dan konkret dalam memajukan peta jalan elektrifikasi perusahaan.

EcoPulse lepas landas untuk uji terbang perdananya dari Bandara Tarbes-Lourdes-Pyrénées yang indah, terletak di kaki Pegunungan Pyrénées di barat daya Prancis. Dua pilot eksperimental Daher berada di dalam pesawat uji coba turboprop Daher TBM 900 yang telah dimodifikasi.

Saat lepas landas dan mendarat menggunakan mesin propulsi tradisional, sistem propulsi hibrida diaktifkan pada ketinggian jelajah. Dalam penerbangan ini menghabiskan sekitar 20 menit menjalankan rangkaian pengujian pada baterai saat baterai sedang menjalankan penerbangan.

Semua aspek dari sistem yang berbeda, mulai dari respons pesawat hingga cara penggunaan sumber daya, sebelumnya disimulasikan secara digital dan diuji oleh pilot di lapangan. Data teoretis ini sekarang dapat dibandingkan dengan data uji penerbangan sebenarnya untuk membantu tim menyempurnakan simulator dan meningkatkan kinerja berbagai komponen teknologi inovatif.

Dalam penerbangan itu, antara Airbus, Daher, dan Safran masing-masing berbagi tanggung jawab pengembangan berbagai teknologi EcoPulse berdasarkan keahlian mereka yang saling melengkapi. Kontribusi Airbus kepada demonstran adalah pengembangan baterai dengan kepadatan energi tinggi untuk menggerakkan propulsor, integrasi aerodinamis dan akustik dari sistem propulsi terdistribusi, dan pengembangan sistem komputer kendali penerbangan.

"Demonstran teknologi seperti EcoPulse memainkan peran penting dalam memajukan peta jalan dekarbonisasi industri kita," ungkap Llobregat. "Para demonstran itu sendiri tidak dimaksudkan untuk masuk ke dalam layanan, namun mereka memungkinkan kita untuk mengevaluasi, mematangkan dan memvalidasi masing-masing teknologi yang kemudian dapat diintegrasikan ke dalam pesawat masa depan," imbuh dia.

Baterai Kepadatan Tinggi

Dari tiga kontribusi teknologi utama Airbus, sistem baterai mungkin merupakan yang paling inovatif. Karena baterai mobil untuk kendaraan listrik terlalu berat dan besar untuk digunakan di luar angkasa, dan baterai yang sudah digunakan di pesawat biasanya bertegangan rendah, baterai bertegangan tinggi di EcoPulse harus dirancang khusus oleh Airbus Defense and Space.

"Sistem baterainya mampu mencapai 800 volt DC dan menyalurkan daya hingga 350 kilowatt," kata Llobregat. "Kami merintis level tegangan baru untuk industri dirgantara dan kami berharap suatu hari nanti dapat mengintegrasikan teknologi ini ke dalam pesawat komersial," imbuh dia seraya menegaskan bahwa baterai itu cukup kuat untuk menggerakkan hingga enam propulsor listrik.

Airbus juga memodifikasi bentuk pesawat untuk menilai dampak kinerja dari sistem propulsi terdistribusi. "Kami memiliki sumber propulsi terpisah dan lebih kecil yang didistribusikan ke seluruh sayap. Artinya, secara teoritis Anda dapat meningkatkan daya dorong hanya pada mesin tempel, atau hanya pada mesin tengah. Kami kemudian dapat menilai bagaimana perbedaan ini berdampak pada kinerja penerbangan, yang merupakan data yang sangat berharga," tutur Llobregat.

"Menggunakan daya dorong asimetris untuk mengendalikan pesawat adalah teknologi baru yang hanya mungkin untuk diuji karena kami menggunakan sistem kelistrikan yang memiliki respons dinamis lebih baik daripada mesin bahan bakar jet tradisional," lanjut dia.

Pembuatan sistem komputer kendali penerbangan juga jatuh ke tangan Airbus. Perangkat lunak ini menghubungkan semua sistem kontrol penerbangan dan menghubungkannya ke mesin listrik, memantau tenaga penggeraknya.

Pada sistem komputer tersebut juga bekerja untuk mengoptimalkan daya dorong dan meminimalkan efek tarikan ujung sayap, dan juga memperhitungkan tongkat kendali tambahan di kokpit serta tombol shutdown darurat yang segera mengembalikan demonstran ke pesawat normal dengan mesin asli.

Uji terbang demonstrasi berikutnya akan berlangsung paling lambat hingga pertengahan tahun 2024, dan mencakup hingga 30 uji terbang. "Kemitraan antara Airbus, Daher dan Safran - tiga perusahaan Perancis - berjalan dengan baik karena didasarkan pada ambisi kita bersama untuk membuka jalan menuju dekarbonisasi bagi industri kedirgantaraan Eropa," kata Llobregat.

Karena salah satu tujuan utama proyek Airbus adalah menguji konfigurasi baterai tegangan tinggi baru dalam penerbangan, pengujian ini merupakan hasil menarik dari kerja keras selama empat tahun. Namun, pengembangan sistem baterai berlangsung lebih jauh lagi, dengan baterai EcoPulse memanfaatkan penelitian dan pembuatan prototipe sebelumnya selama beberapa tahun di Airbus dan Helikopter Airbus. hay/I-1