Результаты первого в мире исследования уровня выбросов в атмосферу с использованием 100%-ного экотоплива внушают оптимизм

Первые результаты первого в мире исследования воздействия 100%-ного экологически чистого авиационного топлива (SAF), используемого сразу для двух двигателей коммерческого самолета, дали многообещающие результаты.

Результаты получены в процессе исследования, проводимого в рамках программы ECLIF3 компаниями Airbus, Rolls-Royce, немецким центром аэрокосмических исследований (DLR) и производителем SAF-авиатоплива Neste. Специалисты использовали двигательный пассажирский самолет Airbus A350, оснащенный силовыми установками Rolls-Royce Trent XWB. Окончательные подробные результаты работы межотраслевой команды, в которую также входят специалисты из Национального исследовательского совета Канады и университета Манчестера, планируется опубликовать в конце следующего года в научных журналах.

Летные и наземные испытания по программе ECLIF3 (Emission and Climate Impact of Alternative Fuels) стартовали в начале этого года и возобновились после некоторого перерыва.

Результаты этих исследований направлены на поддержку усилий, прилагаемых Airbus и Rolls-Royce, которые должны помочь авиационной отрасли подготовиться к полномасштабному использованию SAF в рамках инициативы по декарбонизации авиаиндустрии. На сегодняшний день самолеты сертифицированы для полетов с использованием 50%-ной смеси SAF и обычного реактивного топлива, но обе компании выступают за сертификацию использования 100%-ного SAF.

В апреле этого года A350 в сопровождении принадлежащего DLR самолета Dassault Falcon 20E-5 совершил три полета над Средиземным морем, чтобы сравнить уровни выбросов от использования 100%-ного SAF, произведенного по технологии HEFA (гидрообработанные сложные эфиры и жирные кислоты), с выбросами от обычного авиакеросина. Команда также провела тесты на соответствие с использованием 100%-ного SAF; полет прошел в полном соответствии с эксплуатационно-техническими требованиями.

В ноябре 2021 г. компания возобновила летные испытания по оценке уровня выбросов с использованием 100%-ного SAF и топливной смеси HEFA/Jet A-1, а также были проведены наземные тесты уровня выбросов, чтобы оценить влияние SAF на качество воздуха. Исследовательская группа обнаружила, что SAF выделяет меньше твердых частиц, чем обычный керосин, при прочих равных условиях эксплуатации двигателя, что указывает на возможность снижения воздействия на климат и улучшения качества воздуха в районе аэропортов.

Кроме того, SAF имеет более низкую плотность, но более высокую энергоемкость на килограмм по сравнению с обычным керосином, что дает определенные преимущества в топливной эффективности самолета из-за меньшего расхода топлива и меньшей массы топлива на борту для выполнения одного и того же полета. Детальный анализ преимуществ этого вида топлива продолжается.

"Проводить испытания двигателей и топливных систем можно на земле, но единственный способ собрать полноценные данные о выбросах и доказать успешность программы — провести исследования в условиях полета, — отметил Стивен Ле Муан, руководитель программы по применению новых видов энергии в Airbus. — Летные испытания А350 дают возможность оценить прямые и косвенные выбросы двигателя, в том числе мельчайшие частицы, выделяемые на большой высоте".

Саймон Бер, директор по разработке продуктов и технологий Rolls-Royce, Civil Aerospace, отмечает: "Это исследование подтверждает уже проведенные испытания наших двигателей как на земле, так и в полете, которые не выявили никаких технических препятствий для работы двигателей Rolls-Royce на 100%-ной смеси SAF. Если мы действительно хотим достичь углеродной нейтральности при выполнении дальнемагистральных рейсов, то 100%-ный SAF является критически важным элементом, и мы стремимся поддерживать его сертификацию".

Самолет сопровождения Falcon оснащен многочисленными датчиками, которые измеряют выбросы на крейсерском эшелоне на расстоянии всего 100 м от A350 и передают их в исследовательскую аппаратуру для дальнейшего анализа.

"Мы уже видели, что SAF оставляет значительно меньший углеродный след в течение всего жизненного цикла по сравнению с обычным реактивным топливом, а теперь мы знаем, что у него есть преимущество и в снижении других выбросов, не связанных с диоксидом углерода, — отметил Маркус Фишер, член правления DLR по аэронавтике. — Подобные испытания продолжают расширять наше понимание действия 100%-но экологичного авиатоплива и его использования в полете. Мы видим в нем потенциал для смягчения последствий изменения климата. С нетерпением ждем изучения данных второй серии полетов ECLIF3".

В 2015 г. центр DLR провел кампанию ECLIF1, в рамках которой он изучал альтернативные виды топлива на летающих лабораториях Falcon и A320 ATRA. Эти исследования продолжились в 2018 г. во время испытаний ECLIF2, в ходе которых лаборатория A320 ATRA летала на смеси стандартного реактивного топлива и до 50% HEFA. Тесты показали преимущества в снижении выбросов при использовании 50%-ных топливных смесей с SAF и заложили основу для испытательных полетов на 100%-ном SAF.