2月25日空中客車公司建造飛行試驗臺以評估氫燃燒噴氣發(fā)動機

空中客車公司與 CFM International(GE 和賽峰飛機發(fā)動機公司的合資公司)合作，正在開發(fā)一種名為 ZEROe 演示器的 A380 飛行試驗臺，以研究如何使用氫燃燒為渦扇噴氣發(fā)動機提供動力。

從環(huán)境的角度來看，氫氣是航空航天領域傳統(tǒng)噴氣航空燃料的一種有吸引力的替代品，該航空業(yè)已承諾到 2050 年實現無碳化。其氣態(tài)形式幾乎與天然氣一樣易于處理，易于燃燒且相對清潔，只留下水和比煤油少 90% 的氮氧化物排放。

從表面上看，它似乎是一個理想的替代品，但仔細觀察表明，在我們看到燃燒氫的噴氣式客機滑行到登機口之前，還有很長的路要走。例如，很容易說它消除了令人討厭的化石燃料，但工業(yè)規(guī)模生產的大部分氫氣來自通過蒸汽-甲烷過程的石油。因此，使用氫作為綠色燃料將意味著生產向生物質或使用非化石燃料能源電解水等替代品的巨大轉變，而這種轉變將帶來所有基礎設施問題。

如果這還不夠，氫還有其他問題。雖然它的比能量是煤油的 2.5 倍，但它的能量密度要低得多，體積卻是煤油的 4 倍。這意味著氫燃料與傳統(tǒng)燃料的一對一交換將意味著飛機只能飛四分之一遠。

為了抵消這一點，必須將氫氣轉化為低溫狀態(tài)，在 -420°F (-250°C) 溫度下將其轉化為液體，這將需要將其裝入特殊絕緣的罐中，這將是四倍和現在的坦克一樣大。這將需要具有球狀外觀的飛機，或者設計為機翼和機身融合為一體的混合機身。

這引入了它自己的問題，因為這些氫飛機將具有更大的表面積與體積比，這意味著更大的空氣動力阻力和降低的燃油效率。然而，氫氣將比傳統(tǒng)燃料更輕，這將帶來權衡。

另一種選擇可能是簡單地生活在較短的范圍內，但這是一個問題，因為生產和處理低溫氫非常危險且昂貴，因此最好在任何給定路線上盡可能少地需要加油站。

另一方面，有可能設計出保留大部分傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和基本噴氣發(fā)動機配置的氫動力飛機，因此認證不會構成全新飛機類別所帶來的主要問題。

此外，在噴氣發(fā)動機中使用氫氣并不是一個新想法。1937 年制造的第一臺德國噴氣發(fā)動機使用氫氣進行地面測試，1957 年，一架馬丁 B-57B 堪培拉轟炸機在氫氣上飛行了 20 分鐘。從那時起，已經有許多研究使用氫氣作為噴氣式飛機的替代形式燃料。許多汽車制造商也在探索氫內燃機為更接近地面的車輛提供動力的潛力。

現在，空中客車公司和 CFM International 正在開發(fā)氫噴氣發(fā)動機的演示機，預計該發(fā)動機將在未來幾年內試飛，并可能在 2035 年之前引入零排放飛機。

根據新協議，空中客車公司將提供一架 A380 飛機，用于改裝成 ZEROe 演示飛行試驗臺，并在機身尾部安裝氫氣罐，并將確定測試發(fā)動機的系統(tǒng)要求，該發(fā)動機將是 GE Passport 渦扇發(fā)動機，其燃燒室經過改裝。 CFM 燃燒氫氣。

新發(fā)動機不會為使用傳統(tǒng)發(fā)動機的 A380 提供動力。相反，氫發(fā)動機將安裝在機身朝向船尾。這將使工程師能夠在巡航模式下監(jiān)測氫發(fā)動機的排放，而不會受到安裝在機翼下方的發(fā)動機的干擾。

“這是自 2020 年 9 月推出我們的 ZEROe 概念以來，空客為開啟氫動力飛行新時代而邁出的最重要的一步，”空客首席技術官薩賓·克勞克 (Sabine Klauke) 表示。“通過利用美國和歐洲發(fā)動機制造商的專業(yè)知識在氫燃燒技術方面取得進展，這種國際伙伴關系發(fā)出了一個明確的信息，即我們的行業(yè)致力于實現零排放飛行。”