|
看起来像是一艘太空船，直到几年前专家一直称其为“疯狂”燃料，并且几乎没有离开设计图板，但是在世界领先的飞机制造商之一的眼中，它无疑是未来。 甚至遥不可及的未来。空中客车公司希望我们在短短15年内就可以采用其一项激进的新设计，将天空一飞冲天，从而将喷气式发动机污染和飞行伪装的日子抛在脑后。 混合机翼飞机是空中客车公司最近推出的三合一环保型氢燃料飞机之一，这是其带头推动航空业脱碳的雄心壮志的一部分。 这是一项大胆的计划，短短几个月前，由于对以化石燃料为动力的航空旅行的需求持续增长，显然不受环境问题的困扰，这一计划似乎显得有些幻想。 但是，Covid-19的到来及其对航空业的影响本来可能会无意中消除了人们重新思考使世界飞速发展的技术的机会。 空中客车公司为其新计划ZEROe洗礼。所揭示的设计不是原型，而是探索开始建造第一架与气候无关的商业飞机所需技术的起点。 “以气候中和作为长期核心竞争力因素，您怎么可能摆脱这种流行病？” 空中客车公司首席技术官格拉齐亚·维塔迪尼（Grazia Vittadini）在简报中对新计划进行了口头询问。 她说：“不可能。即使在危机发生之前，也已成为公认的观点，即保护气候和保护我们的环境是我们建立未来飞行的关键不可或缺的关键因素。” 为什么是氢？ 空中客车公司计划到2035年将零排放的客机推向市场，这意味着它需要在2025年开始制定技术路线图。实际上，它需要制定几条路线图。 这是因为没有一种技术能够满足能源需求，从而为整个类型的飞机加油-从滑行出租车到短程，中程和远程飞机。 这三个新概念飞机的规格。 空客 最近，空中客车公司开始更加专注于小型飞机的电动航空，而现在它已转向使用氢作为解决航空二氧化碳问题的候选者。 空中客车公司零排放飞机副总裁格伦·利韦林说：“我们在电池方面的经验表明，电池技术并没有按照我们想要的速度发展。” “这是氢气的来源，每公斤能量比今天的电池多数千倍。” 莱韦林说，空中客车公司已经开始与航空公司，能源公司和机场进行氢问题的交流，因为“这种改变确实需要跨行业和航空业内部的团队合作才能实现。” 长期以来，学者们一直将氢视为一种可行的燃料，但是直到现在，氢几乎没有任何实际支持。 也许现在，随着电池的使用量减少，氢的时代已经来临。 “十八个月前，当人们谈论航空航天业中的氢时，人们以为你有点疯狂。”克兰菲尔德大学航空航天学系主任伊恩·格雷对美国有线电视新闻网Travel说道。 格雷说：“但是现在，氢已成为每个人都认为是解决零碳问题的非常重要的解决方案。” 克兰菲尔德一直在支持ZeroAvia-这家初创公司从英国政府获得了270万英镑（330万美元）的赠款，用于开发零排放航空技术，实现了克兰菲尔德机场世界上首个由氢燃料电池驱动的商业级飞机飞行在九月。 所有之一，我为人人 空中客车公司已经发布了涡扇概念车的渲染图。 空客 三个ZEROe概念项目包括一个120-200乘客的涡扇发动机，航程为2,000多海里，能够跨洲运行，并由运行在氢气上的改进型燃气涡轮发动机提供动力。液态氢将通过位于后压力舱壁后面的储罐进行存储和分配。 然后是一架可搭载100名乘客的飞机，该飞机在改进的燃气涡轮发动机中使用由氢燃烧提供动力的涡轮螺旋桨发动机。它能够行驶超过1,000海里，使其成为短途旅行的合适选择。 但是，三人组中真正的对话部件（如本文顶部所示）具有“混合机翼机身”，机翼与飞机机身融合在一起，形成了高度流线型的形状，例如“飞翼”。该选项与空中客车公司的MAVERIC演示飞机共享其航空DNA，该飞机去年进行了飞行测试，以探索这种未来派飞机布局的节能优势。 空中客车的混合翼氢飞机看上去就像是《星际迷航》中的东西，最多可搭载200名乘客。其独特的配置将为乘客提供一种全新的客舱内部布局，同时为氢存储提供充足的空间。 这家欧洲飞机制造商发布了一种新的弯曲设计，有望将油耗降低多达20％。 氢能飞机的工作原理 氢气可以以不同的方式为飞机提供动力：可以通过改装的燃气轮机直接燃烧氢气；可以使用燃料电池将其转换为电能；氢气与CO2结合可用于生产合成煤油。 空客的维塔迪尼说：“对我们来说，将这三个元素中的前两个元素结合在一起-尤其重要的是，它可以通过改进的燃气轮机直接燃烧氢气，并带有由燃料电池驱动的嵌入式电动机。” “为了加快这条道路的发展，我们已经在管道中配备了零排放演示器，这将是至关重要的，特别是对于降低风险概念，例如为这种飞机加油以及在飞机上安全地存储和分配氢气”，她补充说。 现有的喷气发动机可以在氢气上运行吗？ 由于已经成功地证明了可以将可持续的航空燃料替换为现有的喷气发动机，因此现在的问题是氢是否也可能成为“滴入”燃料。 劳斯莱斯（与ZEROe计划无关）一直在关注这一点，过去曾成功使用氢/煤油混合物对其Trent发动机进行过测试。 罗尔斯·罗伊斯民用航空航天技术和未来计划的负责人艾伦·纽比（Alan Newby）对CNN Travel表示：“向100％的氢气迁移需要适应当前的燃气轮机设计。” 但是纽比还解释说，最大的挑战将是管理燃烧系统中的火焰温度和稳定性。接下来的问题是调整燃料的输送和管理系统，尤其是液态氢。他指出，另一个警告是，一公斤氢的能量是煤油的三倍，但更重要的是，它的吸收量是煤油的五倍。 “所以答案是-是的，这是可能的，但将需要着重于重新设计当前发动机设计的这些要素，以及将燃气轮机视为一个完整的油箱到排气系统，更全面，整体的系统级方法。” Newby说。 这是ZEROe涡轮螺旋桨飞机概念飞机。 空客 这些概念如何改变商业航空 空中客车概念的揭开标志着民用航空业在工业顶级领域采用氢的里程碑。 的确，使用氢和氢燃料电池的小型飞机和无人驾驶飞机正在进行的努力是很多的。然而，空中客车公司的宣布标志着商业航空的重大战略转变，氢能成为2030年代及以后的中短途飞行的规范。 格雷警告说：“但是，如果您不打算研究氢动力飞机的运行系统，那么解决氢动力飞机毫无意义。” 他解释说，航空业“需要以整体系统的方式解决整个零碳问题，着眼于机场，空中交通管制，飞机以及往返机场的运输。” 幸运的是，利益相关者之间的对话似乎正在进行中。 空中客车公司的Glenn Llewellyn说：“这将在能源和航空生态系统中产生巨大的变化。” “我们已经开始与航空公司，能源公司和机场进行合作，因为这种改变确实需要跨行业和航空业内部的团队合作才能实现。” 采取整体方法的必要性恰好与机场运营商减少自身碳足迹的愿望相吻合-氢可以为机场基础设施的许多方面提供动力。 例如，2015年，孟菲斯国际机场进行了为期两年的示范，演示了世界上第一批零排放，由氢燃料电池驱动的地面支持设备，节省了超过17.5万加仑的柴油和1700公吨的二氧化碳。 在图卢兹-布拉尼亚克机场的一项单独计划中，正在安装氢气生产和分配站，以为氢气动力公交车加油。 使氢气成为机场引人注目的燃料的事实是，氢气既可以现场生产，也可以从机场的废料中生产。 芬兰机场公司Finavia就是其中之一。 基础设施和可持续发展高级副总裁Henri Hansson表示：“我们正在研究如何利用Finavia机场的废物流，包括乙二醇（用于飞机除冰的液体）产生的废物来产生氢气。” 此渲染显示了三艘飞行中的编队飞行。 空客 迈向环保航空旅行的重大飞跃 拥有航空公司和机场都可以使用的通用燃料，对整个行业来说是一个彻底的变革。 氢飞机的问世及其环境效益的程度将取决于未来几年的吸收程度。空中客车公司的维塔迪尼说：“我们的估计是，在我们为航空除碳的过程中，它将贡献超过50％的份额。” 但是，在商业化任何类型的大型氢飞机方面，仍然存在许多技术障碍。 纽比说，这部分是由于重量和尺寸的限制，但是“还因为该行业对可靠性和安全性的要求很高，这就要求要达到很高的工程成熟度障碍，特别是对于客运服务。” 他说，氢动力航空不是万灵丹。它将采用不同解决方案的组合，包括可持续航空燃料，电动，混合动力和更高效的燃气轮机，为不同的任务提供动力，以帮助行业实现其排放目标。 纽比说：“在时间方面，小型氢动力支线飞机可能会在本世纪末使用。” 这对飞行者意味着什么 在空中客车确定配置之前，现在还不知道客舱将采用哪种形式或机上体验会是什么样子。 但是可以可靠预测的是从人类敏感性的角度来看的感觉。如果空中客车公司能够将ZEROe降落到地面，那么氢可能是防止假飞机的解毒剂。 在大流行中发起这些概念甚至可能是空中客车公司的天才之举，因为人们已经有时间，尽管被牵制，反思了可负担航空的特权，同时承认它对地球的影响。 格雷说：“具有讽刺意味的是，科维迪德使很多人想起了当他们没有看到凝结尾迹，没有听到大型喷气发动机时世界的样子。” “从本质上讲，飞行不是问题；碳是我们试图解决的问题。” “飞行给世界各地的个人提供了极大的个人和专业旅行机会，因此，重点必须放在解决排放和碳排放问题上。氢是一个改变游戏规则的行业，行业为此而努力。” |
|
|
