Airbus начнет проект водородного самолета с создания топливных баков

Airbus, другие производители самолетов, как и отрасль гражданской авиации в целом, находятся под огромным давлением со стороны политиков и общественности, вынуждающим их принять меры для уменьшения воздействия на окружающую среду. И это давление многократно возрастет, как только сектор оправится от пандемии коронавируса. Европейские государства готовы и уже выделяют миллиарды на исследования. Все это подтолкнуло Airbus к созданию трех концептов самолетов, получивших название ZEROe ("нулевой уровень вредных выбросов") в рамках НИОКР по определению облика коммерческого ВС следующего поколения, которое может поступить в эксплуатацию к 2035 г. В основе всех концепций лежит использование водорода в качестве основного источника энергии.

Размещение баков с жидким водородом в самолетах — задача, которую производители, в том числе Airbus, изучали десятилетиями. Их размер и вес отличаются от баков для керосина, и безопасное хранение жидкого водорода является серьезным вызовом. Уровень безопасности должен быть сопоставим с уровнем безопасности эксплуатирующихся сейчас самолетов.

Airbus рассчитывает получить первые результаты демонстрационной программы по хранению и распределению водородного топлива на борту самолета уже в 2021 г., сообщил вице-президент Airbus по инжинирингу Жан-Брис Дюмон. Европейский самолетостроитель проводит эксперименты как с жидким, так и с газообразным водородом в наземных и летающих лабораториях, выполняя масштабные исследовательские и конструкторские работы, финансируемые французским и германским советами по науке и исследованиям.

Работа над системой хранения и распределения водородного топлива на борту самолета — это один из этапов серии демонстраторов, запланированный на период с 2021 по 2024 г. Его задача — подготовить отдельные "детали технологического конструктора", которые Airbus мог бы использовать для создания зрелого технологического решения в 2025 г. Глобальная цель этих проектов — создание коммерческого авиалайнера на водородном топливе в 2035 г.

Анализ существующих концептов должен помочь исследователям понять, как разные фрагменты системы можно применить в рамках инновационной архитектуры летательных аппаратов. Работа ведется по трем концептам, которым еще предстоят конструкторские доработки и испытания в аэродинамической трубе, рассказал Дюмон. Это региональный турбовинтовой самолет, узкофюзеляжный авиалайнер размерности А320neo и самолет схемы "летающее крыло" (blended wing body, BWB).

Хотя использование водорода в самолете признано принципиально безопасным, "это не значит, что здесь нечем заняться. Мы еще не испытывали водородное топливо на борту, и сейчас мы много общаемся с ArianeGroup (аэрокосмическое СП Airbus и Safran. — Прим. АТО.ru), поскольку у них есть опыт использования водорода для ракет-носителей", говорит Дюмон. Для коммерческого авиалайнера режим отказа системы и анализ последствий еще предстоит прописать.

Говоря о безопасности использования водорода на авиатранспорте, "не стоит апеллировать к трагедии дирижабля Zeppelin Hindenburg [в 1937 г.], это все равно что сравнивать яблоки с апельсинами. [Обеспечить такое безопасное использование] не так уж легко, но не вижу ничего непреодолимого", объясняет Дюмон.

На одном из концептов реализуется система, отводящая тепло в случае утечки водорода. "В случае утечки водород имеет свойство нагреваться. И хотя вероятность такого развития событий крайне низка, мы должны ее учитывать".

Роль топливных ячеек, вероятно, будет сводиться к обеспечению гибридизации тяги; Airbus прежде всего ориентируется на сжигание водорода в модифицированных газотурбинных двигателях.

На взгляд Дюмона, лучшие перспективы у схемы BWB. Она дает конструкторам больше свободы в размещении топливных баков и пассажиров. В традиционных схемах значительное пространство задней части фюзеляжа будет отведено под топливный бак. Какая схема в итоге победит, пока неясно. "У нас будет больше данных к 2025 г.", — говорит Дюмон. По его словам, такой самолет станет заменой существующей модели. Хотя его технические характеристики (в особенности полезная нагрузка и дальность) будут сильно отличаться, он найдет свой рынок, поскольку будет более экологичным, считает топ-менеджер Airbus.