Водородното гориво се оказва бъдещето на авиацията, като при продължаващи тестове от страна на AIRBUS се предвижда пети /5/ двигател в самолетната флотилия на А380.

Тестът на Airbus, планиран за 2026 г., ще включва пети двигател в задната част на A380. Еърбъс.
Водородното гориво може да промени начина, по който самолетите работят и изглеждат
Преходът към водород би означавал преосмисляне на голяма част от дизайна на самолетите. Футуристичен тест на Airbus ще помогне на експертите да научат повече.

През 2022 година, Airbus обяви планове за основен ремонт на пътнически самолет A380 чрез добавяне на допълнителен двигател с водородно горене към външната страна на самолета и инсталиране на оборудване за наблюдение. С промените компанията ще може да тества полет, задвижван с водород, в реални условия.

Този ход е част от по-широка цел на индустрията за достигане на нетни нулеви въглеродни емисии до 2050 г. Пътническият въздушен транспорт допринася все повече за изменението на климата, съставлявайки около три процента от въглеродните емисии в световен мащаб през 2021 г. Като същевременно летите по-малко и инвестирате в по-ефективни самолетите могат да помогнат за намаляване на емисиите, вероятно ще са необходими нови технологии, за да се достигне нетната нула.

Нарастването на частни самолети е допринсло за увеличаване на въглеводородния отпечатък с 46% сравнено от 2019 годино до 2023 година, което е високо сравнено с пътническите и търговските самолети.

Тестовият самолет на Airbus всъщност е първият по рода си A380 със сериен номер едно. Самолетът първоначално е бил използван за сертифициране както на оригиналния A380, така и на двигателя за A350. Сега Airbus планира да го модифицира, като добави допълнителен двигател отгоре, който ще изгаря водород вместо традиционното реактивно гориво.

A380 е най-големият пътнически самолет в експлоатация, оставяйки достатъчно място за инсталиране на оборудване за наблюдение, както и за съхранение на 400 килограма (880 паунда) течен водород, който самолетът ще носи на борда за гориво. (Еърбъс обяви през 2019 г., че ще спре да произвежда A380, тъй като индустрията се насочва към двумоторни самолети с по-висока горивна ефективност.)

Разположението на този двигател в горната част на самолета и отзад, точно пред опашката, е важно, тъй като е отделен от четирите двигателя на крилата, които ще изгарят традиционно реактивно гориво.

Въпреки че изгарянето на течен водород не произвежда CO2, най-разпространеният парников газ, изследователите все още са нетърпеливи да научат повече за емисиите от полетите, задвижвани с водород. Водородните двигатели все още ще произвеждат някои азотни оксиди, които са често срещани замърсители, както и водна пара, която действа като парников газ в атмосферата.

Тестовият двигател също ще позволи на Airbus да научи повече за това как най-добре да работи с горене на водород по време на полет. Изследователите могат да променят условията на работа на двигателя, като съотношението гориво/въздух, който изгаря, и температурата, при която работи, за да научат повече за това как най-ефективно да захранват самолет, задвижван с водород.

В крайна сметка тези тестове са част от общия план за Airbus да има самолет с нулеви емисии в експлоатация до 2035 г. За да се спази този краен срок, ще трябва да се вземат основни дизайнерски решения около 2026 г., същата година, в която този тестов самолет се очаква да излети в небето.

Въпреки че изгарянето на водород е една от основните възможности за такъв самолет, все още има шанс Airbus да избере друга технология. Например, вместо да изгаря водород, той може да се комбинира с кислород за генериране на електричество във водородни горивни клетки. Производители на автомобили като Toyota и Daimler работят върху разработването на горивни клетки за превозни средства, така дизайнът на самолета, към който тези двигатели могат да бъдат прикрепени, също все още се разработва.

Миналата година Airbus разкри три различни потенциални дизайна за самолети, задвижвани с водород: витлов самолет, малък регионален реактивен самолет и концептуален самолет, който е с различна форма от повечето търговски самолети днес. Това е тяло със смесено крило. че Airbus обмисля технологията или хибридна система с горивна клетка и двигател с вътрешно горене.

Водородът е много по-малко плътен от традиционното реактивно гориво, дори когато е компресиран при високо налягане. Сравнявайки количеството реактивно гориво и водород, необходими за генериране на същата мощност, водородът заема поне около четири пъти повече място и този, недостиг все още тормози разработчиците и дизайнерите.

Протоколите за съхранение също са различни. В повечето самолети днес реактивното гориво се зарежда в крилата. Водородът обаче трябва да се съхранява при високи налягания и ниски температури, така че има тенденция да се съхранява в по-големи, цилиндрични резервоари. Тези резервоари не могат да се поберат в крилата на традиционните конструкции на самолети и вместо това трябва да бъдат в корпуса. Обемът водород, необходим за захранване на самолет, може сериозно да ограничи оставащото пространство, намалявайки капацитета на пътниците с една трета или повече.

Вероятно самолетите ще трябва да бъдат изцяло преработени, за да могат по-добре да вместят водорода вътре. Един от концептуалните самолети, които Airbus разкри, дизайнът на тялото със смесено крило, е пример за конфигурация, която би използвала по-добре пространството за съхранение на гориво. По-специално този модел може да има и други предимства пред традиционния дизайн на самолети, като увеличаване на аеродинамичната ефективност с десет или повече процента.

Изпробването на напълно нови форми вероятно няма да се случи достатъчно бързо за първите самолети, задвижвани с водород, така че компаниите вероятно ще трябва да модернизират съществуващите проекти, за да носят големи резервоари с водородно гориво. Но в крайна сметка изгарянето на водород може да преконфигурира това, което мислим като самолети.

Въпреки че тези нови самолети могат да променят изцяло индустрията, дори само двата по-познати дизайна, които Airbus пусна, биха могли да окажат голямо влияние върху авиацията – малкият регионален реактивен и витлов самолет заедно ще могат да обслужват около една трета от всички пътнически мили, прелетени днес, според скорошен анализ на ICCT.

Все още има големи предизвикателства пред внедряването на самолети с водородно горене, включително ограничена инфраструктура за зареждане с гориво, по-високи разходи и опасения относно това колко устойчиво е снабдяването с водород. И по-дългите полети на по-големи самолети вероятно ще отнемат повече време, за да преминат към водород, поради ограниченото пространство на борда за гориво.

Но тестването на двигатели, задвижвани с водород, в реални условия на полет може да бъде важна стъпка към легитимирането на технологията и може да доближи авиацията една стъпка по-близо до достигането на нулеви нетни емисии. Засега ще трябва да изчакаме 2026 г., за да научим повече от полетните тестове на A380 на Airbus.