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科技展望:空客推出三款氢能源概念飞机

 天上精灵兔 2021-07-23

路透社消息,9月22号,空客推出了三款氢能源飞机的视觉概念图。声称这些飞机将于2035年推出并投入使用。这是空客为吸引公众关注其“零排放”雄心所做的最新努力。——客气的说,空客也玩起党,吸引眼球了。

但毕竟是空客提出来的。波音因为MAX的缘故,已经江河日下,商飞的C919还没飞起来,空客俨然已经是行业老大。在A321neo在卖断货,新冠疫情给航空业带来的的巨大阴影下,提出要点亮一个新的科技树,还是很能振奋人心的。——至少馒头机长就很兴奋。

那么这三款所谓的氢能源飞机概念图究竟又是怎么回事呢?

氢能源飞行器其实已经讨论了几十年了,始终没有市场的主要原因还是没有【需求】。化石燃料将要枯竭的声音一浪高过一浪,但石油却越采越多了。在08年金融危机前的历史高位后一路下滑,受疫情影响还出现了【负油价】的奇观。这使得做新能源飞机的阻力是巨大的。

但在汽车行业里,电动汽车却发展得如火如荼,特斯拉大有吊打一切燃油车的姿势,中国的电动车也冒出蔚来,小鹏等一众搅局者。现在的商业竞争生态,一个行业老大也可能会突然被不知从哪冒出来的跨界者搞死。电动飞机也有很多飞机公司推出了小的样机,空客也应该也是有些担心吧。

但是电动飞机目前的缺点仍然是明显的,那就是电池的能量密度太低。短程小飞机玩玩还行,运输类的、中远程飞机以目前的电池技术是完全无法实现的。因此氢能源飞机就成了空客的不二选择了。

空客此次推出的三款飞机概念图,分别为:

  • 涡桨:航程1000海里,100座

  • 涡扇:航程2000海里,200座

  • 翼身融合:航程2000海里,200座

三款飞机都是基于改造目前成熟的航空内燃发动机,直接燃烧氢气的推进方式,而不是汽车工业届普遍采用的氢能源燃料电池驱动方式。只能说空客还是比较保守的。

涡桨和涡扇其实没太多好说的,除了将燃烧航空汽油改为烧氢气外,其他技术改动和升级并不会太多,但氢气作为燃料在飞机上需要高压液化储存才能携带,原本装燃油的机翼显然不再合适,因此在这两款飞机上,储存液氢的燃料箱就改到了机身尾部。

而这就要重点提一下翼身融合概念机了。翼身融合在60年代就已经提出,这种设计本身就有气动布局优势,且有利于安排商载。但机场设施等等都需要相应的与之改造和配套,而且大型客机如何保持结构强度也会是问题。如果使用翼身融合概念来设计一款新的氢动力飞机,那么燃料箱的问题也更容易解决,因此这是否会有相互促进的作用呢?我们要拭目以待。

氢能源飞机除了飞机设计上的难题外,一整套配套基础设施也很重要,氢气的生产、储存和运输都需要一系列的改造才行。特别是氢气的生产,如果使用化石燃料来生产氢气,非但不能减少碳排放,生产成本也太高,并不经济。因此未来除了使用太阳能、风能、水能等可再生能源制氢外,在荒无人烟的海岛通过核能制氢也可能会是一个发展方向。

氢能源飞机的未来发展如何,还是很难预测的。但这块科技树的点亮,对中国这样的大国而言,又是必须要关注的。100多年前当飞机出现的时候,谁也设想不到能有现在航空业的发展局面,当年的汽车也一点不比马车强。期待中国飞机制造业,乃至航空业的飞速发展,引领世界。

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