アメリカの航空宇宙大手 RTX は、地域のターボプロップ旅客機で使用できる熱/電気ハイブリッド推進システムを推進しています。機体を交換することなく既存航空機の電動化効率を向上させ、燃料消費量と維持費を大幅に削減するのが目的。
現在の航空業界の変革の文脈において、電気推進は、その高トルク、高効率、ゼロエミッションにより多くの注目を集めています。ただし、バッテリーのエネルギー密度により、その用途は依然として主に乗客数と航続距離が限られた小型コミューター航空機に限定されています。質量の観点から見ると、従来の航空燃料のエネルギー密度はバッテリーのエネルギー密度の少なくとも 20 倍です。これは、燃料の代わりにバッテリーが使用されると、バッテリーの重量によって大量の積載量と航続距離が「食われる」ことを意味します。ほとんどの全電動航空機の実際の航続距離は、多くの場合、150 海里 (約 172 マイル/278 キロメートル) を超えることが困難です。
さらに厄介なのは、飛行中ずっとバッテリーが「自重」状態にあることだ。従来の航空機は飛行中に燃料を使用し続けるため、機体が軽くなり、航続距離の延長と効率の向上につながります。一方、全電気航空機の重量は離陸から着陸まで基本的に変化せず、後の段階での電力のかなりの部分は「背中にバッテリーを搭載して飛行する」ためにのみ使用されます。さらに、バッテリーの熱管理の課題と地上充電インフラへの圧力により、電気航空機の開発はさらに複雑になります。
このような背景から、RTX の子会社であるプラット＆ホイットニー カナダはコリンズ エアロスペースおよびカナダ政府と協力して中型地域航空機用のハイブリッド ターボプロップ エンジンの開発を進めており、性能を犠牲にすることなく電気推進を活用しようとしています。 2026年3月3日、「RTXハイブリッド電動飛行実証機」は、カナダ・ケベック州ロンゲールのテストベッドにおいて初めて推進システムとバッテリーのフルパワーでの統合運用を達成し、プロジェクトの重要なマイルストーンの一つとされています。
この航空用ハイブリッドシステムは、一般に馴染み深い自動車用ハイブリッドソリューションとは異なり、「エンジン発電とモーター駆動」の直列システムではありません。 RTX デモ構成は、定格出力約 1 MW の Pratt & Whitney PW127XT ターボプロップ エンジンと、同じく 1 MW クラスの Collins Aerospace モーターを組み合わせています。 2つの動力源の出力を特殊な減速機を介して同じプロペラシャフトに同時に重畳し、「パラレルドライブ」を実現します。
The core idea of this architecture is to use the electric motor to "smooth out" the power curve of the heat engine, so that the gas turbine can work in the high-efficiency range more time.離陸や上昇などの高出力が必要なステージでは、モーターが追加の推力サポートを提供できるため、ターボプロップ エンジンは回転速度を頻繁に増減する必要がなくなります。巡航段階では、比較的一定の最適化されたスロットル状態で動作します。パイロット操作レベルでは、このシステムは必要に応じて総出力を 2 メガワットまで高めることができ、推力予備力がより十分になります。
モーターは「航空機を牽引する」ときに力を生み出すだけでなく、降下段階では逆に発電機として使用して、搭載された200kWhのH55バッテリーシステムの電力の一部を回復し、ある程度の「エネルギー回収」を形成することもできます。回生された電力は、離陸時と上昇時の高電力放電を完全に相殺することはできませんが、エネルギー台帳全体の損失の一部を「ヘッジ」するのに役立ちます。
RTX が設定した目標は、このハイブリッド推進システムを使用して、従来のターボプロップ ソリューションと比較してパワー ユニット全体の重量を軽減し、燃料消費量を約 30% 削減し、メンテナンス コストを約 20% 削減することです。環境保護の観点から、このシステムは 100% 持続可能な航空燃料 (SAF) で動作するように設計されており、航空事業者に炭素排出量削減の道においてより多くの選択肢を提供します。
このシステムの「セールスポイント」は、効率と排出削減だけでなく、その変更可能性であることは注目に値します。プロジェクトのすべての関係者は、ハイブリッド推進システムは、新しい航空機本体を完全に設計する必要がなく、既存の地域航空機モデルに直接統合できると主張しています。これにより、事業者は環境保護要件と経済性を考慮しながら、既存のフリートに基づいて電力システムのアップグレードを段階的に完了することができます。
計画によれば、このシステムは2026年にも地上試験を継続し、その後飛行検証段階に移行する。その際、テストは米国ワシントン州モーゼスレイクの AeroTEC によって、改造されたカナダのデ・ハビランド ダッシュ 8-100 を実験プラットフォームとして使用して実施されます。
プラット・アンド・ホイットニー・エレクトロニクスのプロジェクトマネージャー、レミ・ロバシュ氏は、業界が本当に関心を持っているのは「航空機にバッテリーを積んで空で飛行させる」ことではなく、「乗客マイルあたり」のエネルギー消費量をより低いレベルまで削減することだと語った。同氏は、目標は、燃料と電気エネルギーの二重の次元で全体的により効率的な推進システムを構築し、可能な限り少ないエネルギーで地点Aから地点Bまで乗客を輸送することであると強調した。