Az Airbus jövőbeli repülőgépei: nulla kibocsátású hidrogén repülőgépek

Az Airbus 2020 végén tett közzé javaslatot egy nulla kibocsátású repülőgép sorozatára. Ez megkülönböztetheti az Airbust vezető gyártóként ezen az arénán, de még mindig sok a tennivaló. Az Airbus azóta többet elárult terveiről, a hidrogén iránti elkötelezettségéről és a fejlesztés ütemezéséről. Ez a cikk egy pillantást vet arra, amit eddig tudtunk.

ZEROe repülőgép
A három javasolt ZEROe repülőgép. Fotó: Airbus

Airbus nulla kibocsátású repülőgép

Az Airbus ambiciózus tervei vannak három új repülőgépre, amelyek nettó nulla kibocsátással repülhetnek. Ezeket a terveket 2020 szeptemberében hozták nyilvánosságra – megfelelő módon a nulla emisszió napjára. Az Airbus célja, hogy az első ilyen repülőgép 2035-ig üzembe álljon.

Három repülőgép-koncepciót javasolt, amelyek mindegyike hidrogén-üzemanyag-alapú. Ezek neve ZEROe. A repülőgépek és a motortervezés és a technológia mellett az Airbus egy sokkal szélesebb projektbe kezd, hogy a hidrogénerő és a nulla kibocsátás fogalmát gazdaságilag életképessé tegye.

 

Az Airbus vezérigazgatója, Guillaume Faury az induláskori nyilatkozatában kifejtette az Airbus ambícióit. Ő mondta:

„Ez egy történelmi pillanat a kereskedelmi repülési szektor egésze számára, és vezető szerepet kívánunk játszani a legfontosabb áttérésben, amelyet ez az ipar valaha látott. A ma bemutatott elképzelések bepillantást engednek a világba ambíciónkba, hogy merész jövőképet vezessünk a nulla emissziós repülés jövőjével kapcsolatban. Meggyőződésem, hogy a hidrogén használata – mind a szintetikus üzemanyagokban, mind pedig a kereskedelmi repülőgépek elsődleges áramforrásaként – jelentősen csökkentheti a légi közlekedés éghajlatra gyakorolt ​​hatását. ” 

Három repülőgép-tervezés

Három különböző repülőgép-tervet javasoltak. Ezek közül az első kettő nagyon hasonlít a meglévő keskeny karosszériájú repülőgépekre, de a kialakítást úgy módosítanák, hogy a hidrogén számára további tárolók legyenek. A harmadik egy új, hidrogénfelhasználásra optimalizált kialakítás.

Hirdetés:
 

Regionális turboprop . Az első koncepció egy kisebb regionális repülőgép, amelynek kapacitása 100 utas. Ez csupán 1000 tengeri mérföld hatótávolságot kínál majd, módosított gázturbinás motorokkal.

ZEROe repülőgép
A kisebb turbopropellér megfelelne a regionális repülőgéppiacnak. Fotó: Airbus

Turbofan keskeny testű. A második, nagyobb koncepció egy 120-200 űrtartalmú repülőgépre vonatkozik, amelynek hatótávolsága 2000 tengeri mérföld. Ez egy módosított turboventilátoros sugárhajtóművet használna. További hidrogén üzemanyagot a törzs hátsó részén, a hátsó válaszfal mögött tárolnak.

Hirdetés:
 
ZEROe repülőgép
A nagyobb turboventilátoros repülőgépek pótolhatják az A320-as családot. Fotó: Airbus

Új, kevert szárnykialakítás. A harmadik javasolt repülőgép nagy előrelépés. Ez egy kevert szárny kialakítással növeli a törzs szélességét, több lehetőséget biztosítva a hidrogén tárolására és elosztására. Körülbelül 200 utaskapacitást kínálna, de teljesen új utastér-koncepcióval. A belső térre vonatkozóan még nem tettek közzé javaslatot, de lehetőség van innovatív kabinokra és extra funkciókra – vagy csak sűrű többfolyosós ülésekre.

ZEROe repülőgép
Egy új repülőgép-tervezés izgalmas lenne az ipar és az utasok számára. Fotó: Airbus

Inkább hidrogén, mint elektromos áram

Mindhárom Airbus repülőgép hidrogénüzemű lesz . Gyakran tárgyaltunk a repülőgép-üzemanyag jövőjéről, amelynek középpontjában a fenntartható üzemanyag , az áram és a hidrogén áll.

A fenntartható üzemanyag magában foglalja a fenntartható termékek keverését a szokásos repülőgép-üzemanyagba a fosszilis üzemanyagok általános felhasználásának csökkentése érdekében. Több légitársaság dolgozik bioüzemanyaggal. Az Airbus természetesen részt vesz ebben, de ezek a ZEROe repülőgépek tovább mennek, és teljesen kiváltják a fosszilis üzemanyagok használatát.

Hirdetés:
 
Melyik légitársaság használja a bioüzemanyagot
A bioüzemanyag része a kibocsátás csökkentésének, de a ZEROe repülőgépek tovább mennek a hidrogénnel. Fotó: Getty Images

Az elektromos energiának van lehetősége a repülésben, de a nagy repülőgépek előtt még hosszú út áll rendelkezésre. Különösen az akkumulátorok technológiája és súlya jelent nagy korlátot. Számos javaslat a kisebb repülőgépek, például egy partneri között a Rolls-Royce és a norvég légitársaság WIDERØE fejleszteni elektromos ingázó repülőgép. És Honeywell dolgozik nagyobb hibrid-elektromos fogalmak.

Hibrid megközelítés a hidrogén használatához

Hidrogénüzemű repülőgépeknél a hidrogént kétféleképpen lehet használni:

  • Üzemanyagcellákként üzemanyagforrásként használható. A hidrogén az oxigénnel reagálva villamos energiát termel (melléktermékként hő és víz). Ez aztán meghajtja a motort.
  • Alternatív megoldásként a hidrogént közvetlenül lehet használni üzemanyagforrásként egy módosított motorban.

Az Airbus mindkét módszert vizsgálja a repülőgépek esetében. Valószínűleg hibrid megközelítést alkalmaz, ahol a hidrogént mind üzemanyagként, mind elektromos üzemanyagcellán keresztül használják fel. Az Airbus korábban javaslatot tett közzé tüzelőanyag-cellás hajtású repülőgéppel, hajtott motorral. Remélni fogja, hogy megerősíti a meghajtási módszerek kiválasztását 2022-ben.

Hirdetés:
 
ZEROe üzemanyagcellás repülőgép
Az Airbus korábban javaslatot tett közzé egy rakodott üzemanyagcellás turbopropelleres repülőgépre vonatkozóan. Fotó: Airbus

A hidrogén felhasználásának fejlesztése

A hidrogén felhasználása a repülésben jelenleg a kezdeti szakaszban van. A Boeing az első hidrogénüzemű repülőgépet 2008-  ban repítette . A ZeroAvia pedig 2020-ban repítette a világ első hidrogénüzemű kereskedelmi repülőgépét – egy átalakított hatüléses Piper repülőgépet. Most azt tervezi, hogy ezt tovább vigye, és kiterjessze a hatótávolságot 250 mérföldre.

 

De jóval előbbre térve: gázturbinákat már korábban is használtak hidrogénnel nagyobb repülőgépeken. Az amerikai légierő az 1950-es években B-57 típusú repülőgépeket repített hidrogén üzemanyaggal. Az 1980-as években Tupolev Tu-155 típusú repülőgépet hidrogéngázturbinává alakított át. Ez sikerült, de sok hely kárára. Tupolev hidrogént nézett a szuperszonikus Tu-144-re , de ez soha nem történt meg.

A technológia bevált, de még hosszú út áll előttünk.

Együttműködés más iparágakkal

A hidrogén technológia fejlesztése az Airbus program kulcsfontosságú része lesz. Fontos feltételezés, hogy ára az idő múlásával csökken, miközben a használat bővül. Számos iparág használja vagy tanulmányozza a hidrogén használatát – ideértve az autóipart, a teherfuvarozást, a vasutat és a szállítást.

hidrogénüzemű repülőgépek
Az autók már hidrogén üzemanyagcellákat használnak. Fotó: Getty Images

Néhány dolgot tudtunk eddig arról, hogyan közelíti meg az Airbus ezt a fejlődést:

  • A repülésnek folyékony hidrogént kell használnia üzemanyagforrásként, nem pedig nagynyomású gázként. Az Airbus más iparágakkal (különösen a teherfuvarozással és a hajózással) együttműködik annak érdekében, hogy egyenesen erre haladjon, kevesebb általános beruházás mellett.
  • A technológia nemcsak a repülésből származik, hanem az űr-, az energia- és az autóiparból is. Az Airbus ezen ágazatokkal való együttműködés módjait keresi ezen technológiák fejlesztése érdekében minden szektor számára. Kiemelte, hogy ez a több iparágat átfogó felhasználás kulcsfontosságú a hidrogén működésének a légi közlekedésben való eléréséhez.
  • Már létrehozott egy közös vállalkozást a német ElringKlinger autóipari céggel. Ennek során az autóipar üzemanyagcelláinak a repülésben történő alkalmazkodását vizsgálják, amelynek eredményei visszajutnak az adott iparágba.

A repülőtéri infrastruktúra fejlesztése

A hidrogén egyik fő korlátja a repülőtér általi elfogadása. Az egy dolog, hogy olyan repülőgépet tervezzenek, amely képes hajtani és tárolni a hidrogént. Másik a globális infrastruktúra, amely támogatja. Ezt gyakran a hidrogénhasználat egyik fő korlátozásaként emlegették.

sugárhajtású üzemanyag ára
Az új üzemanyag-ellátási infrastruktúra nagy kihívást jelent. Fotó: Getty Images

Honnan származna az első elkötelezettség? Annak érdekében, hogy a légitársaságok jelentős beruházásokat hajtsanak végre, garanciákat kívánnak arra, hogy a repülőgépeket számos repülőtéren lehessen használni. A szükséges üzemanyag-ellátási infrastruktúrába való befektetéshez a repülőterek tudni akarják, hogy a légitársaságok használni fogják.

Az Airbus elkötelezett a nulla kibocsátású fejlesztés mellett, nemcsak azért, hogy technikai gyakorlatot mutasson be annak megvalósíthatóságáról, hanem teljes felhasználási és életképességi tervként is. Ezzel már azt vizsgálja, hogy miként lehetne repülőgépeket bevetni csak korlátozott repülőtéri elérhetőség mellett – de még mindig nagyszámú repülést tesz lehetővé.

Párizs mint első repülőtér?

2021 elején az Airbus bejelentette azt a lehetséges tervet , hogy Párizsot „hidrogén” csomóponttá tegyék. Az Air France-KLM-mel, a Groupe ADP-vel és a Select Paris Region ügynökséggel együtt javaslatot kér a vállalatoktól a hidrogén tárolására, szállítására és elosztására a párizsi repülőtereken. Szintén érdekelt az egyéb repülőtéri műveletek szélesebb körű használata.

Air France Paris Orly
Párizs repülőterei lehetnek az első központja a hidrogén felvételének. Fotó: Getty Images

Jean-Brice Dumont, az Airbus mérnöki ügyvezető alelnöke kifejtette ennek fontosságát, mondván:

„Az Airbus eltökélt szándéka, hogy merész jövőképet vezessen be a fenntartható repülés jövőjéről és vezesse az átmenetet a nulla kibocsátású kereskedelmi repülésre. A hidrogén az egyik legígéretesebb technológia, amely segít elérni ezt a célt – de egyedül nem leszünk képesek rá. Ehhez a forradalomhoz a szabályozási és infrastrukturális ökoszisztémáinknak is világszerte meg kell változniuk.

“A repülőtereknek kulcsfontosságú szerepük van a mai naptól kezdődő átmenet lehetővé tételében, és reméljük, hogy ez a nyílt innovációs kezdeményezés elősegíti a kreatív projektek és megoldások fejlesztését.”

Idővonal az új repülőgéphez

Az Airbus a közelmúltban megrendezett CAPA Center For Aviation rendezvényen további részleteket osztott meg várható időtartamáról. A tervek szerint az első repülőgépet 2035-ig üzembe helyezik – de valószínűleg nem tartalmazza a harmadik kevert szárnyú koncepciós repülőgépet.

ZEROe repülőgép
Az első repülőgép 2035-ig állhat szolgálatba. Fotó: Airbus

A következő indikatív fejlesztési ütemtervet javasolta:

  • 2020. szeptember: A program elindítása
  • 2022: Harmadik technológiai készültségi szint (koncepció igazolása) és a meghajtórendszer kiválasztása
  • 2024 – 2025: Termékbevezetés, a végső kialakítás kiválasztásával
  • 2035: Az első repülőgép üzembe helyezése

A kibocsátás csökkentése sok lehetőséget és kihívást jelent a gyártók és a légitársaságok számára. Szerinted az Airbus ZEROe megközelítése a helyes? Szerinted melyik irány vezet majd a fejlődés felé? Nyugodtan ossza meg gondolatait a megjegyzésekben. 

Forrás: https://simpleflying.com