Легкий полет

ЖИДКИЙ ВОДОРОД ПЛАНИРУЮТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В КАЧЕСТВА ТОПЛИВА ДЛЯ ТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕГКИХ САМОЛЕТОВ

Авиастроительная отрасль уже давно стремится к технологическому прогрессу, повышению эффективности и надежности работы двигателей. Недавно компании Turbotech, Safran и Air Liquide в рамках совместного проекта решили проверить, можно ли использовать жидкий водород как топливо для турбинных двигателей небольших самолётов, пишет New Atlas.

11 января 2024 года, чуть более года назад, Safran и Turbotech успешно провели наземные испытания небольшого турбовинтового двигателя TP-R90, разработанного для самолета, вместимостью от двух до семи человек и работающего на газообразном водороде. Эти испытания – часть проекта BeautHyFuel, в рамках которого несколько авиационных компаний объединились, чтобы изучить возможность применения жидкого водорода как топлива для турбинных двигателей в лёгких самолётах.

Экологичное топливо для легкой авиации.webp

13 января 2025 года при поддержке Французского управления гражданской авиации Франции компании Turbotech, Safran и Air Liquide успешно провели наземные испытания уже газотурбинного двигателя, работающего на жидком водороде. Это был первый случай использования нового типа топлива в газотурбинном двигателе, разработанном для рынка легкой авиации.

Сотрудничество основано на уникальном опыте каждой компании: Turbotech специализируется на создании сверхэффективных лёгких турбин, Safran имеет большой опыт в разработке силовых установок и топливных систем, а Air Liquide занимается технологиями хранения и обработки водорода.

«Это значительный шаг вперед в переходе к полностью безуглеродным авиационным двигателям для самолетов, которые будут готовы к полетам, как только в мире начнется массовое производство экологически чистого водорода», – сказал генеральный директор Turbotech Дамьен Фовэ.

Водород часто пытаются представить как чистую альтернативу ископаемым видам топлива. Действительно, во время сжигания этого газа при низких температурах образуется только вода. Однако если сжигание происходит при температурах, превышающих 2000 ºF (1093 ºC), азот в воздухе вступает в реакцию с кислородом, образуя оксиды азота (NOx) – те самые вещества, которые смешиваются с влагой в воздухе и образуют азотную кислоту, также известную как кислотный дождь.

Водород по своей природе имеет чрезвычайно высокую температуру горения, достигающую ~5500 ºF (3038 ºC), что способствует образованию NOx. Можно уменьшить количество NOx, образующегося в двигателях внутреннего сгорания, используя методы охлаждения: впрыск воды, ступенчатое сгорание, более экономичный режим работы (меньше топлива, больше воздуха) или просто использование охлажденного топлива.

Хотя сжигание водорода может не быть (пока?) «чистым и идеальным» решением, даже в своем самом грязном виде этот процесс гораздо чище, чем процесс сжигания керосина или бензина, поскольку в результате сжигания водорода не образуются CO2, сажа или другие несгоревшие углеводороды. Он также имеет большую энергоемкость, чем авиационное топливо (керосин) по весу. Расход керосина составляет около 12,0 кВт*ч/кг, в то время как расход водорода почти в три раза больше – 33,3 кВт*ч/кг.

«Мы гордимся тем, что участвуем в этом проекте как признанный эксперт в области водородных технологий», – сказал Ксавье Траверак, вице-президент компании Air Liquide Advanced Technologies. «Водород является одним из ключевых элементов в переходе к технологиям новой энергетики, и этот успех – еще один шаг к осуществлению полётов на низкоуглеродном топливе», – добавил он.

В долгосрочной перспективе водород будет более чистым и экологичным решением, особенно с развитием технологий и улучшением инфраструктуры. Однако сейчас его использование связано с высокими затратами и сложностями: нужно специальное оборудование для его производства, хранения и применения.


Еще сложнее производство жидкого водорода. Чтобы сохранить его в жидком состоянии, необходимы крайне низкие температуры – ниже -253 ºC (-423 ºF), – а это требует ещё более специализированного и дорогостоящего оборудования.

Главное преимущество жидкого водорода перед газообразным заключается в способе хранения. В жидком состоянии водород занимает значительно меньше места, что делает его более удобным для транспортировки и использования, особенно в отраслях, где важна компактность, например в авиации или автомобильной сфере. Однако для его хранения требуются крайне низкие температуры (ниже -253 ºC), что усложняет процесс и увеличивает затраты. Даже при хранении под высоким давлением (10,150 psi/700 бар) водород в газообразном состоянии остается значительно менее плотным (и, можно сказать, более опасным), чем жидкий водород, который обычно хранится при давлении от 15 до 145 psi (1–10 бар), что позволяет разместить больше топлива в одном и том же объеме. А чем больше топлива, тем больше дальность полета.

«Объединив нашу технологию с криогенной системой хранения Air Liquide, которая обеспечивает плотность энергии, необходимую для успешного использования новой технологии в самолетах, мы продемонстрировали, что полное высокотехнологичное решение с нулевым уровнем выбросов углекислого газа в полете возможно и может быть непосредственно интегрировано в легкие самолеты», – добавил вице-президент программ по водороду компании Safran Пьер-Ален Ламбер.


Перевод Антона Дубровского
Иллюстрация: использованы изображения Freepik и freepik
16.01.2025
Важное

Итоги зимнего трансферного окна в мировом футболе.

07.02.2025 17:00:00

Цены на кофе вырастут в ближайшие недели из-за неблагоприятных погодных условий.

07.02.2025 13:00:00

Легендарная британская хеви-метал-группа даст прощальный концерт в оригинальном составе в рамках собственного фестиваля Back To The Beginning в родном Бирмингеме.  

07.02.2025 09:00:00
Другие События

Дальний Восток может стать новым центром криптодобычи. Новости из мира криптовалют.

30 января в российский прокат вышел фильм Джонни Деппа об Амадео Модильяни. 

В Китае началось широкое празднование Нового года.

Китайский стартап в области искусственного интеллекта DeepSeek вызвал фурор во всём мире благодаря своим революционным моделям ИИ, малым затратам и высокой производительности.