NASA X-57

Historie

X-57 er en del av NASAs SCEPTOR-program (Scalable Convergent Electric Propulsion Technology and Operations Research). Prosjektet ble tildelt X-nummeret i juni 2016, og NASA valgte å døpe flyet «Maxwell» etter den skotske fysikeren James Clerk Maxwell for hans banebrytende arbeid innen elektromagnetisme. I juli 2016 ankom flyskroget California for modifiseringsarbeidene. NASA har også utviklet en flysimulator for X-57 for å trene piloter i å fly et fly med hel-elektrisk fremdriftssystem. I desember 2017 ble grundige tester av batteripakken gjennomført. Batteriene besto alle testene som omfattet overopphetningstester, kapasitets-tester og belastninger som vil oppstå under flyvning. I januar 2018 begynte testingen av ytelsen og systemene til de to hovedmotorene som skal brukes i både første og andre fase av testflyvningene.
Første fase (mod II) skal gjennomføres med 2 elektrisk drevne propeller og standard Tecnam-vinge. I fase to (mod III) skal Tecnam-vingen erstattes av en smalere og tynnere vinge med 12 små elektrisk drevne propeller.

Formål

X-57 skal prøve ut konseptet med elektrisk drift av et bemannet fly. Det skal være et steg i utviklingen av stillegående nullutslipps-fly for kommersiell bruk. Målet er at energi-effektiviteten i høy hastighet skal bedres med 500% (i forhold til forbrenningsmotor). Målet er også å utvikle redundante systemer og instrumentering som kan bli godkjent av sivile luftfartsmyndigheter for kommersiell bruk. Det er også forhåpninger om at småfly med stempelmotorer på sikt kan erstattes av elektriske fly, noe som vil medføre en stor reduksjon i utslippet av bly fra blyholdig flybensin.

Design

Flyet er i utgangspunktet et Italiensk Tecnam P2006T konvensjonelt tomotors propellfly som får modifiserte vinger med plass til de 14 elektrisk drevne propellene. Fordelen med å bruke et eksisterende standard-fly er at måleresultatene fra X-57 vil kunne sammenlignes med de fra det konvensjonelle flyet, og dermed gi mer presise tall på forskjeller i ytelse og manøvreringsdyktighet med elektrisk fremdrift. Marsjhastighet vil være omtrent 275 km/t.
Flyet skal ha 14 propeller drevet av hver sin elektromotor. 12 av motorene er montert langs forkanten av vingene og vil bli brukt under avgang og landing. I tillegg til skyvekraft vil disse propellene øke hastigheten på luftstrømmene over og under vingene, noe som øker vingenes løftekraft. Disse 12 motorene har hver en ytelse på omkring 10 kW, vil ha 5-bladede propeller, og når flyet går over i plan flukt skal motorene stoppes og propellbladene foldes sammen. De 2 60-kW-motorene ytterst på vingene skal brukes både når flyet tar av, og når det er i plan flukt. De to "hovedmotorene" har lavere masse enn de originale stempelmotorene, noe som gjør det mulig å flytte de helt ut på vingetippen. Denne plasseringen vil motvirke luftvirvlene som normalt dannes der, og bidra til lavere luftmotstand. De modifiserte vingene vil ha mye mindre areal enn de originale, noe som også vil redusere luftmotstanden i marsjfart. Vingelasten vil øke fra 17 til 45 pund/fot² med de nye vingene.
Flyet er utstyrt med standard Litium-ionbatterier med nominell ytelse 140 kW og maksimal ytelse 300 kW. Batterisystemet veier 359 kg og har kapasitet på 69,1 kWh hvorav 47 kWh kan brukes. Det vil bestå av 16 moduler med hundrevis av battericeller hver, og driftsspenningen vil være 461 volt.