Wright Electric evolui no projeto de seu motor WM-2500 (de 2,5 MW), visando sistema de propulsão elétrica (EPS) para aeronaves turboélice de grande porte, como o transportador militar Lockheed Martin C-130 Hercules, e regionais de médio porte, como o ATR-72, e jatos regionais do porte da Família BAe 146, em 11.05.25

A americana Wright Electric está se preparando para iniciar os testes em solo de protótipos do sistema de propulsão elétrica (EPS) WM-2500, de 2,5 megawatts (MW), que está desenvolvendo para aeronaves comerciais.

Na primeira semana de maio, a fabricante informou que agora possui uma plataforma de testes para implantar em suas dependências no Estado de Nova York (EUA), com o objetivo de expandir o escopo dos testes nos próximos meses.

A plataforma de testes foi construída com o apoio da empresa polonesa REA Space e da Universidade de Tecnologia de Rzeszow, também da Polônia. A plataforma de testes incorpora um motor turbofan Lycoming LF-507-1, de empuxo de 7.000 lbf., doado pela Executive Jet Support, por ser representativo das cargas de propulsão necessárias para jatos regionais.

Com o apoio da CFS Aeroproducts e da Avalon Aero, a Wright converteu o motor para uma configuração de fluxo único compatível com motores elétricos.

Os testes iniciais com o EPS de primeira geração da Wright serão conduzidos com configurações de empuxo limitadas a 500 quilowatts (kW), mas assim que a versão de segunda geração for construída, os testes serão estendidos à potência máxima.
A Wright divulgou também que concluiu recentemente os testes em câmara de alta altitude com o primeiro exemplar do WM-2500, utilizando o banco de testes de aeronaves elétricas (NEAT – NASA Electric Aircraft Testbed), da NASA, baseado em solo. O motor foi testado em tensão máxima de 800 V a uma altitude simulada de 40.000 pés (aproximadamente 12.100 m.). Este marco valida o desempenho do WM-2500 em condições de vôo reais, essenciais para aeronaves com mais de 30 passageiros que normalmente voam acima de 30.000 pés. O WM-2500 foi desenvolvido com o apoio do programa ARPA-E ASCEND do Departamento de Energia do EUA (DoE).“Continuamos testando diferentes condições de vôo simuladas usando nosso dinamômetro interno em nosso laboratório em Malta, em Nova York”, disse Jeff Engler, CEO da Wright Electric. “Em seguida, passaremos para os testes de propulsão na nova plataforma e, em seguida, para os testes em solo e vôo em uma aeronave”, acrescentou Engler.

De acordo com a Wright, essas conquistas marcam um progresso significativo na sua jornada para levar a propulsão elétrica à aviação comercial. A Wright promove que se orgulha da dedicação de sua equipe e do apoio de seus parceiros e que está ansiosa para compartilhar mais atualizações à medida que continua avançando na indústria aeroespacial.

Em fevereiro, a Wright divulgou o que classificou como uma das maiores conquistas da sua história: o seu motor WM-2500 (de 2,5 MW, que pretende ser o motor aeroespacial de maior potência e de maior densidade de potência já construído) foi alimentado e controlado pelo seu inversor WV-250 (que pretende ser o inversor mais potente e eficiente da indústria), ambos desenvolvidos em parte pelo programa ARPA-E ASCEND, do Departamento de Energia do EUA (DoE).

Em janeiro, a Wright realizou uma verificação de compatibilidade para a hibridização da aeronave C-130, juntamente com técnicos seniores da NASA, em uma base da Força Aérea do EUA. O objetivo era avaliar a implementação de uma modificação híbrida-elétrica do transportador militar Lockheed Martin C-130 Hercules usando o motor elétrico WM-2500. A verificação de compatibilidade foi bem-sucedida.

Um C-130 híbrido oferecerá benefícios para o Departamento de Defesa (DoD) e operadores civis-comerciais. Para o DoD, a energia elétrica contínua em altas altitudes permite capacidades avançadas de radar e de c-UAS – Counter-Small Unmanned Aerial Systems (Sistemas Aéreos Não-tripulados Contra-menores – menor porte).

Para operadores comerciais, um C-130 híbrido melhora a eficiência e reduz o consumo de combustível. Três estudos da NASA dos últimos seis meses concluíram:
– capacidade de alcance de 485 a 1.028 MN e economia de combustível entre calços de 27 a 44%.
– todas as configurações HETCOF (Hybrid Electric Turboprop Commercial Freighter – cargueiro turboélice comercial híbrido-elétrico) resultam em maior eficiência e consequente redução de combustível, energia e emissões entre calços.
– análise de mercado indica ampla cobertura de mercado, com 73% da rede de carga de médio porte existente dentro do alcance de 750 milhas (1.206 km / 605 MN).

Com base nesses estudos, a Wright e a NASA foram convidadas para alinhar o WM2500 com o compartimento de motor (nacele) de um C-130, numa base da Força Aérea. O objetivo era confirmar se haveria espaço suficiente dentro do compartimento do motor para o WM-2500. Foi confirmado que há espaço suficiente.

Na imagem abaixo, capturada durante o teste, o motor WM-2500 está à frente, conectado a uma caixa de engrenagens (caixa de redução – gearbox) de um C-130. Atrás está o compartimento do motor (nacele), com a caixa de redução visível através do recorte amarelo no canto superior direito.
Com a verificação da viabilidade física de instalação, confirmada, a Wright deu início a estudos mais detalhados, incluindo a avaliação de como os sistemas da aeronave, como o ar de sangria (bleed air), poderiam ser modificados para acomodar um sistema híbrido-elétrico.

Antecedendo, em dezembro passado, a Wright fez dois anúncios importantes.

Um primeiro anúncio (no dia 09) foi que o motor de segunda geração da classe megawatt da Wright, o WM-2500, fabricado com o apoio do programa ARPA-E ASCEND, do DoE, e da NASA fez seu primeiro “giro”, após a conclusão da sua montagem, na semana anterior. No anúncio, a Wright registrou que o WM-2500 é um motor elétrico aeronáutico de 2,5 MW, equivalente a potência de mais de 3.300 HP, com potência e densidade de potência líderes do setor. O motor foi projetado para substituir o núcleo de motor a jato, permitindo que os aviões atuais se tornem elétricos. O WM-2500 funciona com aeronaves com ventiladores canalizados (ducted fans) ou hélices, e constitui o núcleo do programa de eletrificação híbrida do transportador militar Lockheed Martin C-130 Hercules.
A Wright observa que 2,5 MW de potência no eixo são importantes para a capacidade de alimentar aeronaves com mais de 100 passageiros. Essas aeronaves maiores são responsáveis ​​por mais de 90% da pegada de carbono e ruído da indústria aeroespacial, portanto, motores elétricos desse porte são um componente crucial para a descarbonização da indústria aeroespacial.

Na sequência, no dia 11, o segundo anúncio em dezembro foi que o seu inversor aeroespacial WV-250 estava funcionando.

Projetado para ser compatível com o WM-2500, o WV-250 é um inversor ultraleve e ultraeficiente de 250 quilowatts (kW), projetado para aplicações aeroespaciais de até 40.000 pés (12.100 m.) de altitude.

Inversores são uma parte essencial de qualquer sistema de propulsão elétrica: convertem a eletricidade em corrente contínua (DC) de baterias/células de combustível na eletricidade de corrente alternada (AC) utilizada pelos motores e regulam o fluxo de eletricidade para o motor.

Cada motor WM-2500 possui oito inversores (para redundância). O inversor de teste atual pesa 17 lb. (7,7 kg) e tem uma potência específica de 35 kW/kg, com potencial para reduzir ainda mais a massa.
Uma aeronave como a da Elysian, com motores de 8 megawatts (MW), pode ter 12 MW de potência instalada, para um peso total de 960 lb, (436 kg) com inversores WV-250. Os inversores de aviação existentes podem ter 14 kW/kg. Isso significa que aeronaves que utilizam inversores da Wright podem economizar até 1.000 lb. (455 kg), podendo usar essa capacidade extra para transportar passageiros, carga ou baterias extras.

O inversor da Wright foi projetado para ter 99% de eficiência. Outros inversores aeroespaciais têm 97% de eficiência. Em um trem de força de 12 MW, esse “delta” de 2% pode significar 240 kW de calor que, de outra forma, teriam que ser dissipados usando trocadores de calor. Os inversores de 99% de eficiência da Wright reduzem a necessidade de trocadores de calor pesados ​​e pouco aerodinâmicos, reduzindo ainda mais o peso.

A Wright informou que estava testando o WV-250 com seu motor de primeira geração inicialmente, enquanto realiza testes paralelos com o seu motor WM-2500. Após testagem de cada componente separadamente, será feita a integração do inversor WV-250 com o motor WM-2500 para um pacote completo.

Os planos iniciais prevêem o uso do WM-2500 em aviões comerciais de 100 lugares, com potencial para que o sistema de propulsão seja ampliado para aeronaves maiores.

A Wright recebeu apoio financeiro para trabalhos anteriores do programa ARPA-E ASCEND, do Departamento de Energia do EUA (DoE).

De acordo com Engler, a Wright Electric tem interesse em possíveis aplicações do EPS em três áreas. Essas áreas incluem aeronaves turboélice de grande porte, como o transportador militar Lockheed Martin C-130 Hercules, e regionais de médio porte, como o ATR-72, e jatos regionais do porte da Família BAe 146. O sistema de propulsão é projetado para funcionar com ventiladores canalizados (ducted fans) ou hélices. [EL]