X-57的電動機進行地面測試
世界上有很多基于燃氣渦輪發動機的飛機推進系統試驗設施，燃氣渦輪發動技術仍在不斷進步。但對于方興未艾的電推進技術來說并非如此。目前，航空界正在開展用于未來航空運輸的各種電驅動概念研究，但是這些概念在安裝到飛機上試飛之前必須先在地面經過大規模和高功率的試驗，以排除安全性問題。
填補試驗和實際飛行空缺
飛機電推進系統必須做到重量輕，而且要在高功率、高電壓和高空工作，這些條件是使用電驅動的汽車和其他行業未曾遇見過的。電力與熱管理、容錯控制、電磁干擾減緩和意外的系統交互，這些都是電推進給飛機和發動機設計帶來的新問題，必須充分了解。
為了填補試驗室和實際飛行之間的空缺，NASA正在建造一個試驗設施——“NASA電動飛機試驗臺”（NEAT），以實現未來單通道飛機全尺寸、實際飛行重量的動力裝置在地面完成直到技術成熟度6級的試驗，為實際飛行做好準備。
NEAT是測試功率水平高達24兆瓦、匯流條電壓高達4500伏的完整驅動系統。NEAT坐落于NASA格林研究中心Plumb Brook試驗站，此前這里是一個超聲速風洞和核熱火箭測試設施。
經過翻新后，NASA于2016年9月在該設施中進行了第一次低功耗測試，使用一對現成的電動機來模擬通用電氣CF34渦扇發動機。NEAT現在配備了適用于波音737大小的機型的電動裝置來測試STARC-ABL——帶后邊界層推進的單通道渦輪電推進飛機。該機是NASA面向未來混合電動航班的概念機。
150座客機是攻關重點
STARC-ABL驅動系統的測試計劃于2017年9月開始，功率為0.5兆瓦，到2018年將增至2.6兆瓦。其他配置的試驗隨后進行。NASA格林中心的混合動力電推進技術主管羅杰·戴森說：“從長遠來看，我們計劃對不同電氣化階段的150座級單通道客機的電動力裝置進行測試。”
之所以選擇Plum Brook作為NEAT所在地，是因為它以前是火箭測試設施和馬赫數7的風洞，具有支持大功率常規和超導電驅動測試所需的功率、冷卻和低溫設施。
NASA在該設施翻新之后進行了適度的初始試驗，即運行一對125千瓦的電動機和NASA開發的控制軟件及為NEAT安裝的儀器冷卻和其他服務。該測試還提供了有關電磁干擾的數據，以支持X-57“麥克斯韋”分布式電推進驗證機的開發。戴森說，X-57的功率等級在200kW，與NEAT初始試驗類似。該機計劃2018年進行試飛。
NASA現在在設施內安裝一個737機身和截斷翼，為全尺寸單通道電動力系提供正確的布線和接線長度。對于STARC-ABL配置，其中翼下渦輪風扇的發電機在尾部驅動涵道風扇，渦輪發電機之間將有9.75米，從翼根到尾部推進器為21.03米。
對于STARC-ABL測試，包括將尾部限制在6.10米長度范圍內，將壓力高度升至15240米高度，以測試全功率的電機和逆變器。因為在這個高度下，高電壓電弧對電機性能有較大影響。戴森說，NEAT設計用于測試波音737尺寸窄體噴氣式飛機的電動力裝置，但是可以在2024年之后進行擴展，以測試更寬的飛機。
NEAT試驗臺計劃于2017年8月安裝完成。測試將從混合電動地面車輛中使用的貨架產品牽引電機開始。戴森說，由帕克生產的125千瓦永磁電機是最輕，最小的。電機以軸對連接的方式安裝：驅動和負載。他們一起模擬發電機和電機驅動涵道風扇。
電力推進節能明顯
在STARC-ABL概念中，尾部中的涵道風扇可吸收在機身上緩慢移動的邊界層，為尾流注入能量，從而減少阻力。這減少了巡航所需的渦輪風扇發動機的尺寸，又節省了重量和燃油。NASA的設計研究表明，盡管有額外的電氣部件、風扇和涵道（這部分對節省燃油貢獻20%），完整的推進系統可以節省7%～12%的燃油。
在NEAT試驗臺中，每個渦輪風扇由一對電動機模擬，這對電動機被控制以匹配燃氣渦輪發動機的速度、扭矩和慣性曲線。尾部推進器是由成對的電動機模擬的，這些電動機被控制以模擬不同高度的涵道風扇的動力。
測試將從8個250千瓦的電動機對開始，為涵道風扇提供0.5兆瓦功率，但到2018年晚期，當為NASA開發的高功率電機可用時，該試驗臺將從每個模擬渦輪風扇產生1.4兆瓦電力以驅動尾部推進器處于其完全的2.6兆瓦功率水平。
戴森說，NASA正在資助5個不同的項目來開發1兆瓦的電機，這些電機對于航空使用來說是足夠高效和輕的。“它們有不同的架構，但是初步的演示顯示他們都接近99%的效率和13kW/kg的比功率的要求，到2018年，我們預計將有符合規格的硬件。”
STARC-ABL是從發動機到發電機、電機到風扇的串聯混合動力。作為下一步，NASA計劃在NEAT中測試波音SUGAR Volt的并聯混合架構。這種架構采用安裝在渦輪風扇發動機軸上的電動機，以使用電池在起飛和爬升時增加推力。除此之外，戴森說，NEAT可以測試實驗航宇系統公司的ECO-150分布式渦輪推進概念，這種概念是在采用安裝機翼上的渦輪發電機驅動嵌入在機翼中的涵道風扇陣列。