空客携手CFM开发氢动力飞机
来源:新华社、界面新闻
2022-02-25 20:58:59

新华社北京2月25日新媒体专电 据德国《商报》网站2月22日报道,空中客车公司希望靠开展一项新合作来消除外界对其以下雄心勃勃计划的疑虑:在2035年底前将氢动力飞机推向市场。

空客将与发动机合资企业CFM国际公司联合开发一架技术测试飞机,预计可于2025年投入使用。空客在美国华盛顿举行的一场线上新闻发布会上宣布了这一消息。

CFM国际公司是美国通用电气公司和法国赛峰集团联合组建的一家合资公司,过去曾开发短程、中程和远程飞机的发动机。现在,空客和CFM国际公司想在相关经验的基础上开发新技术。

空客美洲分公司首席执行官杰夫·尼特尔在新闻发布会上说:“今天是航空业的历史性一天。我们需要在地面和空中测试这项技术。为此,我们将开发一个飞行实验室。”

A380宽体客机将被用作测试飞机。第五台发动机(一台使用氢燃料的传统燃气涡轮发动机)将被安装在飞机后部。还将在机身后部安装四个氢燃料罐。

使用氢燃料的燃气涡轮发动机早已被应用于工业领域,因此这并不是一个新概念。不过,这种发动机用在飞机上却会带来特殊的挑战,因为氢气燃烧的温度远高于煤油。

CFM国际公司首席执行官加埃勒·梅厄斯特自信地表示:“我们仍面临一些挑战,但看不到任何难以克服的技术障碍。”

在测试过程中,飞机由四台常规发动机提供动力。在飞行过程中,可在第五台发动机上开展全面测试。空客首席技术官萨比娜·克劳克说:“我们将能收集大量数据。飞行员可以在显示屏上看到受测发动机的关键数据。”

即使空客不想只依赖氢动力发动机,对空客首席执行官纪尧姆·福里来说,氢能也是在空中交通领域实现气候中立的核心技术之一。相反,竞争对手波音公司在这个问题上态度相对谨慎,寄希望于在2050年底前依靠合成煤油在空中交通领域实现气候中立。

德国安特优航空发动机公司首席执行官赖纳·温克勒也在几天前警告说,采用全新动力技术的飞机大规模上市是很久以后的事。

批评者认为,氢动力发动机在航空领域的发展仍面临巨大挑战。首先,在未来一段时间内,氢能仍将处于供不应求的状态;其次,机场缺乏为氢动力飞机提供补给的基础设施。而且,氢燃料的能量密度也无法满足长途飞行需要。而航空业的二氧化碳排放主要来自长途飞行,全球2.8%的二氧化碳排放源自航空业。

空客也初步考虑将氢动力飞机设计成座位数在50至100个之间的支线飞机。在福里看来,对于长途航线,合成煤油仍将是未来很长一段时间里的首选。

尽管如此,空客仍在继续开发氢动力技术,包括德国在内的欧洲多国政府都在大力推进这项技术。

在新动力技术方面,福里最近刚刚开始对供应商施加更大压力。他原则上不再排除空客亲自参与开发新型飞机发动机的可能性,这将弱化目前的行业分工,因此在供应商中引发激烈讨论。

几天前,福里试图平息事态。他在发布2021年业务数据时解释说:“我没有说我们要改变自己的战略。”他指出,他也没说过空客要成为飞机发动机制造商。他只是在被问及空客原则上是否具备这种能力时,给出了肯定的答案。

此外,几周来,空客管理层一直在重组集团自有的供应商网络,以提高企业的灵活度。随着新动力技术的出现,航空市场正在持续发生变化,空客希望能加以应对。

来源:空客供图

另据界面新闻报道,2月23日,界面新闻从空客获悉,空客与CFM国际公司签署合作协议,双方将于2025年左右共同启动一项氢示范项目,对氢燃料发动机进行地面和飞行测试,目的是为ZEROe零排放飞机2035年前投入使用做准备。

此次示范项目中,将使用一架A380测试飞机作为飞行测试平台,称之为ZEROe氢燃料验证机。

至于为何选用A380作为飞行测试平台,空客方面介绍,A380多模式测试平台具备存放大型氢储罐的能力,工作原理显示,A380测试机配备有4个液氢罐,储存在机尾;氢燃料发动机位于机身后部,液氢经过处理后进入发动机,通过燃烧实现推力。

据了解,液氢罐由空客在法国和德国的工厂准备,空客还将负责制定对氢推进系统的要求、监督飞行测试,并提供A380平台,在巡航阶段对氢燃料发动机进行测试。

为了能够采用氢燃料运行,CFM国际公司将对GE Passport发动机的燃烧室、燃料系统和控制系统进行改造。该发动机在美国组装,因其物理尺寸、先进的涡轮机械和燃油流动能力而入选。

这款发动机将被安装在飞行测试平台的后机身段上,以便对发动机的排放(包括尾迹)与为飞机提供动力的发动机的排放进行独立监测。CFM将在A380飞行测试之前完成大量的地面测试。

空中客车首席技术官Sabine Klauke表示:“这是空中客车自2020年9月推出ZEROe概念以来,为开启氢动力飞行新时代而迈出的最重要一步。通过利用美国和欧洲发动机制造商的专业知识,推动氢燃料技术向前发展,这一国际合作传递出一个明确的信息,即我们的行业致力于实现零排放飞行。”

界面新闻此前报道提到,2020年9月,空客宣布首架商用零排放飞机生产计划。零排放飞机以氢燃料为飞行主要动力,有三项设计概念可做选择,主要包括涡轮风扇设计、涡轮螺旋桨飞机设计和混合翼机身设计,预期到2035年投入使用。

空客首席执行官Guillaume Faury指出,从排放量极高的喷气燃料向氢气的转变不仅需要新型飞机和发动机设计,还意味着对整个航空业生态系统进行改造,例如氢气运输、加油站基础设施建设、机场配套设施等。

在今日发布的新闻中,空客方面表示,CFM与空客均希望兑现2021年10月签署“航空运输行动小组”目标文件时做出的承诺,即通过按照既定时间表,开发和测试实现零排放飞机所必需的技术,到2050年实现航空业净零碳排放的目标。

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