NASA Uji Hasil Pengembangan Pesawat Listrik Retrofit

NASA melakukan retrofit pesawat lama Tecnam P2006T untuk dijadikan pesawat listrik eksperimental dengan nama X-57 Maxwell. Bagi agensi yang dikenal sebagai perintis perjalanan luar angkasa, pengembangan pesawat listrik semacam ini menjadi hal langka.

Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (The National Aeronautics and Space Administration/NASA)menyatakan pesawat X-57 Maxwell, dalam konfigurasi terakhirnya, terbang dalam mode jelajah di atas Pusat Penelitian Penerbangan Armstrong NASA di Edwards, California.

Dalam penerbangan uji Mod IV, motor pengangkat tinggi X-57 akan dinonaktifkan selama mode jelajah, dan bilah baling-balingnya akan dilipat kenacelle(tempat terpisah dari badan pesawat yang menahan mesin, bahan bakar, atau peralatan pesawat terbang) untuk mengurangi hambatan.

Motor akan aktif kembali dan menggunakan gaya sentrifugal untuk memutar baling-baling ke belakang guna memberi daya angkat yang diperlukan untuk mendarat. Selain itu pesawat ini mencapai tonggak baru menuju penerbangan pertamanya dengan pengujian termal yang sukses dari pengontrol motor jelajahnya.

Pengujian termal pada pesawat X-57 Maxwell penting karena memvalidasi desain, pengoperasian, dan kualitas pengerjaan pengontrol komponen penting untuk menyediakan daya ke motor listrik eksperimental. Sistem kompleks ini memiliki bagian yang peka terhadap suhu dan harus mampu bertahan dalam kondisi ekstrem selama penerbangan.

Pengontrol motor jelajah mengubah energi yang disimpan dalam baterai lithium-ion (Li-ion) pesawat untuk menggerakkan motor pesawat, yang menggerakkan baling-baling. Pengontrol menggunakan transistor silikon karbida untuk menghasilkan efisiensi 98 persen selama lepas landas dan berlayar dengan daya tinggi, yang berarti tidak menghasilkan panas berlebihan dan dapat didinginkan oleh udara yang mengalir melalui motor.

Selama tes baru-baru ini di NASA's Glenn Research Center di Cleveland, masing-masing pengendali motor penerbangan selamat saat beroperasi di dalam ruang uji di bawah kisaran suhu yang akan ditemui selama penerbangan dengan margin keamanan yang diterapkan antara minus 11 hingga 147 derajat Fahrenheit.

Pesawat X-57 Maxwell juga menjalani pengujian motor listrik. Tim pengujian memantau dengan cermat respons suhu komponen daya dan komponen kontrol di dalam pengontrol. Langkah ini untuk memastikan mereka tetap berada dalam batas kisaran suhu komponen yang diizinkan.

Pemantauan yang ketat memastikan pengontrol motor jelajah akan bekerja dengan benar selama penerbangan penelitian yang diujicobakan. Sebelumnya dalam uji darat telah memvalidasi pengontrol di bawah kondisi suhu paling ekstrem yang diharapkan dalam penerbangan.

Tim perancang X-57 Maxwell selangkah lebih dekat untuk mengintegrasikan semua sistem Maxwell dan memastikan bahwa mereka dapat bekerja samasalah satu tantangan terbesar untuk sebuah pesawat terbang, terutama pesawat-X satu-satunya.

Selain pengujian motor pesawat-X terdapat X-57 Maxwell pesawat listrik ini akan menjalani pengujian baterai-listrik. Maxwell akan menguji paket baterai lithium-ion baru yang dipasang di kabin pesawat.

Menurut NASA, pesawat ujicoba X-57 disebut Maxwell untuk menghormati James Clerk Maxwell. Maxwell mempelopori teori elektromagnetisme, yang membuka jalan bagi teori relativitas khusus Einstein dan perumusan mekanika kuantum Planck. Jadi nama proyek Maxwell berasal dari penyelidik proyek Sean C Clarke, karena memiliki sedikit ilmu antariksa bercampur dengan proyek aeronautika ini.

Tanpa Emisi

Pesawat Maxwell didasarkan pada pesawat lama Tecnam P2006T dengan badan pesawat aluminium ringan. Pesawat ini bermesin ganda, baling-baling berkecepatan konstan, dan roda gigi yang dapat disimpan untuk menawarkan lingkungan pelatihan yang kompleks dengan biaya yang lebih murah dari para pesaingnya.

Dengan demikian, Tecnam P2006T dapat hadir dengan avionik modern seperti tampilan multi-fungsi Garmin layar ganda dan autopilot terintegrasi. Dengan pesawat retrofit atau penambahan atau penggantian teknologi atau fitur baru pada sistem lama berupa penggerak baterai-listrik, NASA bekerja pada badan pesawat tanpa emisi untuk pengujian sertifikasi.

"Tujuan utama dari proyek X-57 adalah untuk berbagi desain yang berfokus pada propulsi listrik pesawat, proses kelaikan udara, dan teknologi dengan industri, badan standar, dan regulator untuk menginformasikan pendekatan sertifikasi untuk propulsi semua-listrik di pasar pesawat listrik yang sedang berkembang," kata pejabat dari NASA Armstrong Public Affairs, Sarah Mann, dikutip dariSimple Flying.

Tim X-57 Maxwell menggunakandriverdesain sebagai tantangan teknis, untuk mendorong pembelajaran, serta praktik terbaik. Penggerak desain ini mencakup peningkatan 500 persen dalam efisiensi pelayaran berkecepatan tinggi, nol emisi karbon dalam penerbangan, dan penerbangan yang jauh lebih tenang bagi masyarakat di darat.

NASA telah melakukan pengujian darat yang substansial terhadap X-57. Baterai sudah diuji coba sebelum dipasang ke badan pesawat dan diperiksa untuk memastikan X-57 memiliki daya yang cukup untuk terbang. Ini adalah bagian dari uji sistem pra-penerbangan kelaikudaraan (airworthiness).

Selain itu, sebagai bagian dari pengujian itu, motor jelajah ditempatkan di dinamometer, penguji kecepatan motor listrik, untuk memastikan parameter yang tepat dan aman terpenuhi sebelum penerbangan pertama.

Perlu dicatat bahwa X-57 Maxwell saat ini hanya dalam tahap dua dari empat modifikasi. Menurut lembar fakta NASA dan brosur di atas, Modifikasi I adalah uji propulsi darat pada truk trailer. Modifikasi II adalah uji integrasi, menggantikan mesin pembakaran internal Tecnam P2006T dengan motor baterai-listrik dan itulah yang akan diuji terbang terlebih dahulu.

Modifikasi III adalah mengubah sayap menjadi sayap aspek tinggi dengan rasio rendah. Pada titik ini, motor listrik akan dipindahkan ke ujung sayap, dan uji terbang akan difokuskan pada efisiensi jelajah kecepatan tinggi.

Sesuai grafik di atas, Modifikasi IV akan menambah 12 motor listrik kecil untuk menambah daya angkat sayap pada kecepatan lambat. Baling-baling pada itu akan ditarik kembali dengan kecepatan tinggi untuk memaksimalkan efisiensi.

"Jadi, sistem Anda dapat duduk di tanjakan, mesin menyala, kondisi operasi sempurna, tetapi tidak laik terbang kecuali semuanya beres. Jadi, kami ingin semua itu beres, dan sistem dan komponennya berada dalam kondisi operasi yang aman pada tingkat risiko yang dapat diterima," Chief Engineer Pusat Penelitian Penerbangan, Armstrong CJ Bixby.

Bixby selanjutnya menjelaskan bahwa NASA mendorong para insinyurnya untuk terlibat dalam pemikiran tingkat sistem, atau bagaimana subsistem yang menjadi tanggung jawab seorang insinyur cocok dengan sistem baik saat berfungsi penuh maupun saat bertindak tidak normal. Pemikiran ini, kata Bixby, menggoda beberapa perilaku yang tidak terduga dan tidak dirancang dan membantumenemukan bahaya tersebut untuk mitigasi dan perbaikan. hay/I-1