Первый в мире пилотируемый самолет на жидком водороде взлетает
Первый пилотируемый самолет на жидком водороде взлетает
На небольшом и незаметном аэропорту в Мариборе, Словения, немецкий стартап H2FLY, занимающийся водородным тяговым оборудованием, тихо готовился к важному событию в области авиации с нулевым выбросом в этом летом. И все усилия были вознаграждены успешным завершением первых в мире пилотируемых полетов на жидком водороде.
Перед тем, как кто-то из любителей истории авиации скажет “а что насчет Туполева Ту-155?” – да, советские ученые 35 лет назад попробовали использовать жидкий водород в качестве топлива, но только для одного из трех двигателей. В отличие от этого, HY4 от H2FLY работал исключительно на жидком водороде (в отличие от газообразного) как топливе, полностью опираясь на водородные топливные элементы для всего полета.
В четверг этот журналист The Next Web присутствовал на четвертом из серии испытательных полетов. Событие стало завершением проекта HEAVEN, партнерства, финансируемого ЕС, целью которого является демонстрация возможности использования жидкого криогенного водорода в самолетах. (Это сокращение от High powEr density FC System for Aerial Passenger VEhicle fueled by liquid HydrogeN, просто для вашей информации.)
Жидкий и газообразный водород в качестве топлива для самолетов
В то время как демонстрационный полет вчера длился около 10 минут, несколько дней назад HY4 и его два пилота находились в воздухе 3 часа и 1 минуту – подвиг, требующий 10 кг водорода. Если использовать полный запас самолета в 24 кг, он может находиться в воздухе в течение 8 часов.
“Это действительно удивительно, это идеальная команда, которая оживает”, – сказал один из пилотов, Иоаннес Гарбино-Антон, после полета. Он добавил, что технология “работает отлично”, и что наибольшая разница по сравнению с обычным самолетом заключается в отсутствии вибраций и шума. И, конечно же, отсутствии выбросов углекислого газа.
- Порадуйте себя феном Dyson Supersonic Origin по цене, которая на $1...
- Познакомьтесь с 10 стартапами в сфере глубоких технологий в первом ...
- Threads наконец-то делает ключевую новую функцию широко доступной
Тяговая система H2FLY состоит из хранения водорода, преобразователя энергии топливных элементов мощностью 120 кВт и электрического двигателя. В целом, этим летом H2FLY провела восьмую испытательную кампанию. Водородно-электрический самолет HY4 летает с 2016 года, но прорыв этого лета заключается в использовании жидкого водорода вместо газообразного.
Жидкий водород имеет более высокую энергетическую плотность, чем его газообразный аналог. Это означает, что он требует значительно меньшего веса и объема баков. В мире авиационного транспорта, особенно при модернизации самолетов, это означает, что не нужно убирать так много пассажирских мест или сокращать грузовое пространство, т.е. полезную нагрузку.
Но, возможно, еще более значительно, это открывает гораздо больший радиус действия. Для тестового самолета HY4 это означает 750 км на газообразном водороде против 1500 км на жидком – или в два раза больше расстояния. С другой стороны, жидкий водород требует криогенных температур (около -253°C), что добавляет сложности в транспортировке и заправке.
Модернизация существующих самолетов с использованием водородной тяговой системы на топливных элементах
HY4, изготовленный из стекловолокна и углеволокна, не будет пускаться в серийное производство. Следующим шагом H2FLY будет масштабирование системы на топливных элементах до мегаваттной мощности. Система H2F-175 позволит не только увеличить дальность полета, но и подняться на высоту до 27 000 футов. В партнерстве с компанией Deutsche Aircraft они планируют модернизировать демонстрационный самолет Dornier 328 на 30 пассажирских мест с использованием водородно-электрических топливных элементов H2FLY и провести испытательные полеты к 2025 году.
Временные рамки компании немного более ограничены, чем у некоторых ее конкурентов, но сооснователь и генеральный директор H2FLY, доктор Иосиф Калло, говорит, что он предвидит, что увеличенная система сможет обеспечить питание регионального самолета на 40 пассажирских мест с дальностью около 2000 км к концу десятилетия.
“Как инженер, я могу сказать, что самолет на 40 пассажирских мест, работающий на водороде, – это вопрос денег и времени. После этого это становится видением”, – заявил Калло.
Однако он также добавил, что проведенные до сих пор испытания показывают, что возможно масштабирование до тяговых систем мощностью 4 МВт + 4 МВт, которые могут использоваться для движения больших самолетов на 80-100 пассажиров. Он также не исключает возможности создания совершенно новых конструкций самолетов новыми производителями, включая, например, смешанное крыло.
Жидкий водород может стать переломным моментом для коммерческой авиации
Что еще требуется для будущего чистого, работающего на водороде авиасудна, помимо самого топлива, это инфраструктура для заправки. В проекте HEAVEN H2FLY сотрудничает с Air Liquide.
Для французского поставщика промышленных газов, который ставит большие ставки на зеленый водород в качестве части будущей энергетической смеси, это также означает продемонстрировать его жизнеспособность и укрепить спрос в отрасли. “Это впервые, когда мы привезли жидкий водород для заправки на коммерческом аэропорту”, – сказал Пьер Креспи, директор по инновациям в Air Liquide Advanced Technologies.
Сам водород был доставлен в Марибор грузовиком в соответствии с жесткими требованиями безопасности со стороны словенских властей.
“Я не могу недооценить важность достижения самой технологии”, – сказал Марко Риццатто, инженер испытаний полетов в Pipistrel Vertical Solutions, который поддерживал интеграцию криогенного топливного бака. “Жидкий водород имеет потенциал стать переломным моментом для коммерческой авиации”.
H2FLY была основана в 2015 году пятью инженерами из Немецкого центра аэрокосмических исследований в Штутгарте и Ульмского университета. Компания работает над системой тяги в целом, а также разрабатывает отдельные компоненты при необходимости. В 2021 году H2FLY была приобретена компанией Joby Aviation, базирующейся в Калифорнии, которая разрабатывает электро-вертикальный взлетно-посадочный аппарат (eVTOL) для оказания услуг такси на воздушном трассе.
