Μηδενικές φιλοδοξίες εκπομπών: Αεροσκάφη του μέλλοντος

Σαφώς, το υδρογόνο είναι μια πρόκληση. Δεν είναι ένας φορέας ενέργειας που χρησιμοποιούμε σήμερα στην αεροπορία. Έχουμε πολλά πράγματα με το μέρος μας. Για παράδειγμα, οι αεριοστρόβιλοι έχουν ήδη πετάξει με υδρογόνο. Στη δεκαετία του 1950, η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ πέταξε με υδρογόνο σε ένα αεροσκάφος B-57. Στη δεκαετία του 1980, ένα Tupolev 155 πέταξε με τον αεριοστρόβιλο να συνεργάζεται με υδρογόνο. Η τεχνική σκοπιμότητα αποδεικνύεται σε ένα ορισμένο επίπεδο. Αυτό που πρέπει τώρα να κάνουμε είναι να κάνουμε αυτή την τεχνολογία συμβατή με πραγματικές εφαρμογές εμπορικής αεροπορίας. Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου υπάρχει, αλλά θέλουμε να αντλήσουμε υψηλότερα επίπεδα απόδοσης από αυτήν. Η τεχνολογία αποθήκευσης υγρού υδρογόνου, πάλι, υπάρχει. Η αυτοκινητοβιομηχανία το έχει πραγματικά αναπτύξει, αλλά ταυτόχρονα, θέλουμε να το βελτιώσουμε και να το φέρουμε στα πρότυπα της εμπορικής αεροπορίας.

Οι υποδομές είναι ένα άλλο στοιχείο που, σαφώς, πρέπει να αλλάξουμε δραματικά. Ταυτόχρονα, αυτό που θα δούμε ως βήμα προς βήμα προσέγγιση για την εισαγωγή αεροσκαφών υδρογόνου. Και αυτό που εξετάζουμε όσον αφορά τη μοντελοποίηση είναι πώς υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός πτήσεων που μπορούν να εκτελεστούν, στην πραγματικότητα, με σχετικά μικρό αριθμό αεροδρομίων εξοπλισμένα, και εξετάζουμε να εκμεταλλευτούμε αυτό το είδος της επίδρασης σε τον προγραμματισμό μας για την εισαγωγή αυτού του αεροσκάφους. Και μίλησα ήδη για τη διαθεσιμότητα και το κόστος και πώς, σίγουρα, το οικοσύστημα πρέπει να αλλάξει σε σύγκριση με το σημείο που βρίσκεται σήμερα, προκειμένου να έχουμε επιτυχία στην αεροπορία.

Κάποια από την τεχνολογία για την οποία μιλάμε στο αεροσκάφος, και απλώς επέλεξα αυτό το αεροσκάφος ως παράδειγμα. Έχουμε υδρογονοκίνητους αεριοστρόβιλους, αποθήκευση υγρού υδρογόνου στο πίσω μέρος και μπορείτε να δείτε πώς αλλάζει το σχήμα του αεροσκάφους επειδή πρέπει να αποθηκεύουμε υδρογόνο που έχει περισσότερο όγκο από την κηροζίνη. Υπάρχουν πολλές επιλογές για το πού να αποθηκεύεται το υδρογόνο και αυτή η εικόνα αντικατοπτρίζει μία από τις επιλογές που εξετάζουμε. Έχουμε κυψέλες καυσίμου σε κλίμακα μεγαβάτ που χρησιμοποιούνται για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους αεριοστρόβιλους σε υβριδική διαμόρφωση, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παροχή πλήρους ηλεκτρικής ισχύος στον τύπο της ιδέας που έδειξα προηγουμένως, την έννοια της ισχύος κυψελών καυσίμου και στη συνέχεια ηλεκτρονικά και ηλεκτροκινητήρες ισχύος για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ισχύ άξονα.

Η αρχιτεκτονική ενός υβριδικού συστήματος πρόωσης μοιάζει κάπως έτσι. Έχουμε μια αποθήκευση υγρού υδρογόνου, και ουσιαστικά, τροφοδοτείτε υδρογόνο σε δύο μονοπάτια, μία προς το σύστημα ηλεκτρικής πρόωσής σας και δύο, προς τον αεριοστρόβιλο όπου καίγεται το υδρογόνο. Και ο συνδυασμός των δύο σε μια υβριδική ηλεκτρική διαμόρφωση επιτρέπει ένα σύστημα πρόωσης πολύ υψηλών επιδόσεων.

Ανέφερα ότι έχουμε την επιλογή να… ή εξετάζουμε την επιλογή να έχουμε ένα αεροσκάφος πλήρως τροφοδοτούμενο με κυψέλες καυσίμου. Αυτή είναι μια από τις εικόνες που έδειξα νωρίτερα. Και η μόνη αλλαγή από άποψη αρχιτεκτονικής θα ήταν, ουσιαστικά, η αφαίρεση του αεριοστρόβιλου και της διαδρομής του υγρού υδρογόνου προς τον αεριοστρόβιλο.

Έχω ήδη υπαινιχθεί ότι αυτή η πρόκληση είναι μια πρόκληση που περιλαμβάνει άλλους τομείς όπως οι επίγειες μεταφορές και τονίζοντας ότι, υποθέτω, είναι η κοινοπραξία που δημιουργήσαμε με τον ElringKlinger, ο οποίος [είναι] παίκτης της αυτοκινητοβιομηχανίας. Δημιουργήσαμε μια εταιρεία με την ονομασία ArrOW Stack GmbH στη Στουτγάρδη της Γερμανίας, όπου σχεδιάζουμε να πάρουμε τη στοίβα κυψελών καυσίμου από μια εφαρμογή αυτοκινήτου και να αυξήσουμε το επίπεδο απόδοσης ώστε να είναι κατάλληλο για αεροδιαστημικές εφαρμογές. Και όπως είπα νωρίτερα, αυτή η τεχνολογία θα βρει τελικά το δρόμο της πίσω στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας και της ενέργειας, και αυτό είναι πραγματικά ενδιαφέρον από κοινωνική άποψη.

Το συνολικό χρονοδιάγραμμά μας συνοψίζεται εδώ, όπου έχουμε μια έναρξη λειτουργίας με στόχο το 2035. Σκοπεύουμε να επιλέξουμε το τελικό προϊόν σε χρονικό διάστημα περίπου 2024-2025. Την ίδια περίοδο, θέλουμε να επιτύχουμε Επίπεδο Τεχνολογικής Ετοιμότητας 5 και 6 για τα διαφορετικά συστήματα. Αυτό σημαίνει πτητική δοκιμή πολλών από αυτά τα συστήματα. Εάν δουλέψουμε προς τα πίσω, θα έχουμε ένα Επίπεδο Ετοιμότητας Τεχνολογίας 3 περίπου το 2022. Και την ίδια χρονική στιγμή, θέλουμε να επιλέξουμε με ποιο σύστημα πρόωσης θα προχωρήσουμε σε επίπεδο αρχιτεκτονικής.

Είχαμε την εκκίνηση πριν από το πρόγραμμα το 2020 που συνέπεσε με την επικοινωνία που κάναμε, και μέσα στην Airbus, το έργο ξεκίνησε, ας πούμε, επίσημα το 2018. Η υποδομή και το κομμάτι του οικοσυστήματος [είναι] εξίσου σημαντικά με την τεχνολογική ανάπτυξη για να μας πάρει έως το 2025, όταν ελπίζουμε να μπορέσουμε να έχουμε ένα λανσάρισμα προγράμματος, ένα λανσάρισμα προϊόντος. Και έχουμε ομάδες που εργάζονται σε αυτό με αεροδρόμια, με παρόχους ενέργειας, προκειμένου να σχεδιάσουν και να αποβάλουν τον κίνδυνο αυτό το ρεύμα που είναι προφανώς ζωτικής σημασίας για την επιτυχία των αεροσκαφών ZEROe.

Ας ελπίσουμε ότι, πολύ γρήγορα, αυτό θα σας δώσει μια επισκόπηση του ZEROe, της φιλοδοξίας της Airbus να φέρει σε υπηρεσία ένα αεροσκάφος μηδενικών εκπομπών έως το 2035. Θα χρειαστούμε βοήθεια για να το κάνουμε αυτό. Ελπίζω ότι μπορούμε να βασιστούμε στην υποστήριξή σας για να συμβεί αυτό και ανυπομονούμε να συνεργαστούμε μαζί σας σε αυτήν την περιπέτεια.

# ανακατασκευή

<

Σχετικά με τον Συγγραφέα

Linda Hohnholz, συντάκτης eTN

Η Linda Hohnholz γράφει και επεξεργάζεται άρθρα από την αρχή της καριέρας της. Έχει εφαρμόσει αυτό το έμφυτο πάθος σε μέρη όπως το πανεπιστήμιο της Χαβάης, το πανεπιστήμιο Chaminade, το κέντρο ανακάλυψης παιδιών της Χαβάης και τώρα το TravelNewsGroup.

Μοιράστε σε...