В Европе рассматривают варианты создания самолёта с водородным двигателем

46

В сентябре 2020 года в Европе впервые представили сразу три концепта пассажирских самолетов, работающих не на керосине, а на жидком водороде. Все три лайнера получили кодовое название ZEROe – от английского zero emissions – «нулевые выбросы». Это означает, что в атмосферу такие лайнеры не выбрасывают парниковые газы.

Концепты лайнеров на водороде от Airbus


Первый вариант самолета рассчитан на перевозку 120-200 пассажиров, дальность полета более 3700 км, имеет турбовентиляторный двигатель, работающий на водороде. Для хранения жидкого водорода предусмотрены специальные резервуары, размещенные за задним герметическим шпангоутом.



Второй вариант самолета предназначен для перевозки до 100 пассажиров, дальность более 1800 км, работает на водородных газотурбинных двигателях и идеален для полетов на короткие расстояния.

Третий вариант самолета предполагает возможность перевозки до 200 пассажиров и дальность полета более 3700 км. Благодаря очень широкому фюзеляжу, в этом варианте самолета есть много места для хранения и распределения водорода и оборудования салона всем необходимым.

В декабре 2020 года корпорация Airbus представила еще один концепт самолета с водородным двигателем.


Одна из главных проблем для авиаконструкторов – для размещения достаточного количества жидкого водорода самолету потребуются баки в четыре раза больше обычных. Эти баки придется размещать не в крыльях, а внутри самого фюзеляжа.

Как отмечает Гленн Ллевеллин, вице-президент Airbus по самолетам с нулевым уровнем выбросов, первые три представленных корпорацией концепта – гибридно-электрические, то есть в каждом из них есть водородные газовые турбины, но они могут быть обеспечены и электроэнергией в гибридной конфигурации. В этом случае газовые турбины, использовались бы на крейсерском этапе, а электрическая мощность обеспечивала бы ускорение при взлете и наборе высоты.

Четвертый концепт, как рассказывают в корпорации, использует только топливные элементы без какой-либо газовой турбины. Пока, по словам Ллевеллина, корпорация изучает осуществимость технической реализации концептов и их коммерческую целесообразность.


Определиться с тем, какой концепт получит дальнейшее развитие, корпорация обещает в 2022-2023 гг. В 2025-2026 гг. в этом случае может начаться разработка и строительство первого водородного самолета, и только в 2035 году он сможет совершить свой первый полет. Таким образом, собственно технологию инженерам корпорации предстоит разрабатывать в течение ближайших четырех лет. Времени не так много, как могло бы показаться.

Важность сверхпроводимости при создании нового двигателя


Так как все 4 концепции водородного самолета предполагают использование электрической силовой установки, корпорация Airbus инициировала амбициозную программу использования сверхпроводящих материалов. Дело в том, что разработка архитектуры электродвигателя с обычной проводкой предстает довольно сложной задачей.

В свою очередь, технологии сверхпроводимости давно используются в таких отраслях как фундаментальная физика, медицинские технологии, а в течение последнего десятилетия внимание на них обратили и в аэрокосмической отрасли.

Проект Airbus, получивший название «Продвинутый сверхпроводящий и криогенный демонстратор экспериментальной силовой передачи», предполагает исследование «влияния сверхпроводящих материалов и криогенных температур на характеристики электрических силовых установок самолета». Демонстрационный образец планируется построить на заводе E-Aircraft System House в Оттобрунне, Германия, с участием дочерней компании UpNext.

В руководстве программой считают, что данная технология повысит эффективность на 5-6% по сравнению с традиционными технологиями. Также ожидается сокращение потерь электроэнергии как минимум в два раза. По словам руководителя проекта, в рамках программы Ascend будет разрабатываться подходящая изоляция диаметром 4 дюйма для использования на борту самолета.

Кто знает, может быть такие проекты действительно будут успешными и к середине следующего десятилетия самолеты на водородных двигателях не только совершат первые полеты, но и получат массовое распространение.
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

46 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. -2
    20 апреля 2021 11:41
    ... а также с ветряным и солнечным.
    1. +4
      20 апреля 2021 11:46
      имеет турбовентиляторный двигатель, работающий на водороде.
      У них уже есть этот двигатель, хоть опытный образец, или словом "концепт" теперь заменяют слово "хочу"? Так-то удельная теплота сгорания водорода в ТРИ!!! раза выше чем у авиакеросина.
      1. +5
        20 апреля 2021 12:13
        Цитата: НДР-791
        имеет турбовентиляторный двигатель, работающий на водороде.
        У них уже есть этот двигатель, хоть опытный образец, или словом "концепт" теперь заменяют слово "хочу"? Так-то удельная теплота сгорания водорода в ТРИ!!! раза выше чем у авиакеросина.


        В Союзе был НК-88.
        .Правый двигатель самолета заменили модифицированным двигателем НК-88, работающим на жидководородном топливе. Для его подачи вместо привычного насоса установили высоконапорный турбонасосный агрегат, наподобие тех, что используются в ракетных двигателях. Для обеспечения надежной взрыво- и пожаробезопасности самолета, из отсека с криогенным баком убрали почти всю электропроводку – источник возможного образования искры. Спроектировали и смонтировали дренажную систему, которая отводит из бака пары водорода на безопасное расстояние от двигателей и источников электричества. Всего было сконструировано более 30 дополнительных бортовых систем.

        15 апреля 1988 года экипаж летчика-испытателя Владимира Севанькаева поднял в небо экспериментальный самолет Ту-155 с тремя двигателями, один из которых работал на жидком водороде. Это считается первым в мире полетом на криогенном топливе.

        https://rostec.ru/news/tu-155-nachalo-kriogennoy-aviatsii/
        1. +5
          20 апреля 2021 13:50
          В СССР было очень много интересных разработок, которые всплывают на западе, как революционные концепты.
          1. +1
            20 апреля 2021 19:56
            В СССР впервые был опробован водородный двигатель на самолёте Ту-155 ! yes
            Так что, тут нет ничего нового ! smile
            1. 0
              20 апреля 2021 22:32
              Да сколько не пытаются технику на водороде делать, рано или поздно всё кончается взрывом. В опытной эксплуатации бывает, и удачно всё. А вот потом - взрыв неминуем.
              Дирижабль Гинденбург, подлодка Курск - это наиболее катастрофичные события.
              Единственное успешное применение водорода - дирижабли заграждения, применявшиеся в войну. Но там недолго всё было, да и если что взорвалось - про это никому не сказали.
      2. +2
        20 апреля 2021 17:51
        Цитата: НДР-791
        имеет турбовентиляторный двигатель, работающий на водороде.
        У них уже есть этот двигатель, хоть опытный образец, или словом "концепт" теперь заменяют слово "хочу"? Так-то удельная теплота сгорания водорода в ТРИ!!! раза выше чем у авиакеросина.

        =========
        Еще раз убеждаешься: Все новое - это хорошо забытое старое...... Ровно 33 года назад - 15 апреля 1988 года совершил первыйй полет экспериментальный самолет-лаборатория Ту-155:

        Правый штатный двигатель НК-8-2У был был заменен на экспериментальный НК-88, работающий на криогенном топливе: сжиженном водороде:

        Экипаж после первого полета:

        Всего было выполнено более ста полётов, из них пять на жидком водороде.
    2. +6
      20 апреля 2021 11:52
      Цитата: iouris
      ... а также с ветряным и солнечным.

      Интересно, это общий мировой бзик про "нулевые выбросы" и "парниковые газы" или хитроумный развод на уничтожение конкурентов их же руками.
      1. +3
        20 апреля 2021 12:11
        Цитата: кредо
        Цитата: iouris
        ... а также с ветряным и солнечным.

        Интересно, это общий мировой бзик про "нулевые выбросы" и "парниковые газы" или хитроумный развод на уничтожение конкурентов их же руками.

        Ненулевые выбросы радиоактивной водички в океан не в тренде, СО2 в тренде
      2. +1
        20 апреля 2021 13:06
        Цитата: кредо
        Цитата: iouris
        ... а также с ветряным и солнечным.

        Интересно, это общий мировой бзик про "нулевые выбросы" и "парниковые газы" или хитроумный развод на уничтожение конкурентов их же руками.

        К 2050г Россия планирует заработать на экспорте ! водорода 100 млр. зеленых .
        1. +1
          20 апреля 2021 13:16
          Цитата: Андрей Коротков
          Цитата: кредо
          Цитата: iouris
          ... а также с ветряным и солнечным.

          Интересно, это общий мировой бзик про "нулевые выбросы" и "парниковые газы" или хитроумный развод на уничтожение конкурентов их же руками.

          К 2050г Россия планирует заработать на экспорте ! водорода 100 млр. зеленых .

          Как идею "Заработать" я могу только приветствовать, вопрос лишь за малым - создать производство, а также машины и механизмы, которые будут его производить и потреблять.
          1. 0
            20 апреля 2021 13:23
            Выход Газпрома на производство планируют в этом году, дальнейшее развитие, постройка доп.мощностей - до 2024г , поживем увидим , но кусок лакомый yes
    3. +2
      20 апреля 2021 12:01
      а также с ветряным и солнечным.
      Зачем? Только педальный. На борту 200 рыл, изнемогающих от безделья. Опять же, ЗОЖ в тренде. За участие в педалинге, можно давать скидочку на билет.
      1. +3
        20 апреля 2021 12:40
        На борту 200 рыл,


        200 рыл, да на двести ватт ( именно столько выдаёт велосипедист -турист) . Ого , 40 квт . Полсотни халявных лошадиных сил. laughing Только вот беда. Вдыхают кислород , а выдохнуть норовят опять парниковый СО2. Который кстати очень нужен всяким цветочкам и прочей флоре...
        Не туда полезли господа зелёные . Летать - удовольствие очень дорогое в плане л.с на кг движка , даже страусы с пингвинами бросили это дело . Может проще людей вагонами перевозить или вообще истребить нафиг ? wassat
      2. +1
        20 апреля 2021 14:53
        Цитата: abrakadabre
        а также с ветряным и солнечным.
        Зачем? Только педальный.

        Мы впереди. laughing
  2. +4
    20 апреля 2021 11:46
    Летать на бомбе захотят не многие.
    1. +3
      20 апреля 2021 11:47
      Цитата: yfast
      tbujyv ty nznj[fp t,vj, fy mnfntK fntKеЛ

      Содержательная информация wassat Наверное формула новейшего авиатоплива wassat
      Цитата: yfast
      Летать на бомбе захотят не многие.

      Эх, жалко, это была не формула what
  3. +3
    20 апреля 2021 11:48
    Вот интересно, а (не дай бог) взрываться такие двигатели и баки с водородом будут тоже "прорывным способом", как и идеи создания таких пассажирских ЛА?
    Просто на обычных-то самолетах безопасность хоть и пытаются обеспечить, но как-то наработали приемлемые стандарты, а тут - Водород!
    На воде бы лучше придумали или на атмосферном воздухе. Во был бы прорыв.
    1. +4
      20 апреля 2021 12:01
      Цитата: mojohed2012
      Вот интересно, а (не дай бог) взрываться такие двигатели и баки с водородом будут тоже "прорывным способом", как и идеи создания таких пассажирских ЛА?
      Просто на обычных-то самолетах безопасность хоть и пытаются обеспечить, но как-то наработали приемлемые стандарты, а тут - Водород!
      На воде бы лучше придумали или на атмосферном воздухе. Во был бы прорыв.


      Все было отработано ещё в СССР. И вроде бы удачно.
      .15 апреля 1988 года экспериментальный самолёт Ту-155 впервые в мировой авиации совершил полёт, используя в качестве топлива одного из двигателей жидкий водород. Этим самолётом была доказана возможность создания криогенной авиации, а работы, выполненные в ОКБ им. А.Н. Туполева, дали бесценный опыт для дальнейшего развития авиационных криогенных топливных систем.


      . Специалисты ОКБ Туполева в середине 1980-х годов приступили к созданию экспериментального самолёта Ту-155, летающего на криогенном топливе, на основе серийного пассажирского Ту-154Б. При проектировании пришлось существенно изменить компоновку и решить целый ряд технических задач. Экспериментальный криогенный топливный комплекс в целях безопасности был размещён в специальном отсеке, изолированном от прилегающих отсеков фюзеляжа буферными зонами, имеющими систему вентиляции. В правой мотогондоле был установлен двигатель НК-88, работающий на жидком водороде. Запас топлива размещался в криогенном баке ёмкостью 17,5 куб. м, установленном в хвостовой части самолёта. Всего было сконструировано более 30 дополнительных бортовых систем, разработана программа обеспечения безопасности, позволившая провести все работы без серьёзных происшествий.


      После лётных испытаний и проведения доработок 18 января 1989 года самолёт совершил первый полёт на сжиженном природном газе (СПГ). Впоследствии Ту-155 прошёл обширную программу лётных испытаний, в ходе которых было установлено 14 мировых рекордов, совершены международные перелёты по маршрутам Москва – Братислава – Ницца и Москва – Ганновер. Всего на Ту-155 было выполнено 70 полётов, в пяти из них топливом служил водород, в остальных – СПГ.

      Появление Ту-155 коренным образом изменило ситуацию в криогенной авиации. Использование СПГ в качестве авиатоплива имело блестящие перспективы, позволяя существенно повысить экономичность авиаперевозок, улучшить экологические характеристики воздушного транспорта и уменьшить дефицит традиционного авиатоплива. Однако уровень финансирования того времени не позволил полноценно продолжить исследования.

      https://aviation21.ru/tu-155-samolyot-operedivshij-vremya/
  4. +4
    20 апреля 2021 11:49
    Бак с водородом - очередной "Гинденбург". Риформинг топлива надо в концепцию закладывать
  5. +6
    20 апреля 2021 11:55
    Любая авиабомба безопаснее бака с водородом.
    Не слышал, чтобы авиабомбы взрывались сами по себе.
    А вот водород - тот ещё газ !
    Господа европейцы, вам селитры в Бейруте мало, решили с водородом поиграться?!
    Он в отличии от керосина не горит, он сразу весь взрывается.
    1. +3
      20 апреля 2021 12:37
      Цитата: prior
      Он в отличии от керосина не горит, он сразу весь взрывается.
      Чушь-то не порите, вы в живую с водородом когда-нибудь работали? То-то и оно, что никогда.
      1. +1
        20 апреля 2021 15:19
        Цитата: astepanov
        Цитата: prior
        Он в отличии от керосина не горит, он сразу весь взрывается.
        Чушь-то не порите, вы в живую с водородом когда-нибудь работали? То-то и оно, что никогда.

        Объяснили бы тем, кто не в курсе. "Гиндербург сгорел, а не взорвался благодаря тому, что там горел чистый водород, а не "гремучий газ", то есть смесь водорода с кислородом (воздухом)
  6. +1
    20 апреля 2021 11:59
    Все три лайнера получили кодовое название ZEROe – от английского zero emissions – «нулевые выбросы». Это означает, что в атмосферу такие лайнеры не выбрасывают парниковые газы.
    Не получится. Ибо энтеральные выбросы метана от 100-200 рыл на борту, дают хоть и маленькую, но ненулевую эмиссию ПГ wassat
    Это не говоря уже о СО2 от дыхания.
  7. +1
    20 апреля 2021 12:03
    Ой,касатики ! Сапсем чуваки чебурахнулись! "Водородный"...это чё? "термоядерный " чё ли ? Этим окаянным уже "атомного" мало стало ? Лихоманки на них нету! am
  8. +4
    20 апреля 2021 12:07
    Решать "парниковую проблему" следует путём нормирования доли площади лесов к общей площади территории государства. Нет лесов - плати тому у кого леса есть! Или уничтожай промышленность, автомобильные и авиационные перевозки.
    1. +2
      20 апреля 2021 13:40
      путём нормирования доли площади лесов к общей площади территории государства


      Как океаны делить будем ?
      80% кислорода передают в атмосферу водоросли морей и океанов, так называемый фито-планктон, и лишь 20% — наземные растения.
      А есть ещё вулканы, которые столько дряни выбрасывают , никакие заводы не сравнятся. laughing Бедные итальянцы не расплатятся за Везувий...Эх, Чиполлино .."С тех пор , как мы ввели налог на воздух, вы стали меньше дышать ! Молчать !!!"
      Да и СО2 нужен лесам.. Лесные страны тоже будут платить промышленным за углекислый газ? wassat
  9. +4
    20 апреля 2021 12:15
    Как быстротечна оказалась "газовая" мода ! Не успели толком помечтать о метане.как в тренде "запахло" водородом! По газопроводам гонять водород, а не метан...еропланы ,авто, ракеты заправлять водородом , а не метаном... Чё дальше ? "Это Черчилль воду мутит в 18 году !"
  10. KCA
    +2
    20 апреля 2021 12:24
    Ну а чо, экологичненько, сжигаем мазут или уголь для получения электроэнергии для получения водорода, а потом заправляем самолёт с нулевым выбросом, это ничего что при выработке эл. энергии КПД 30-35%, у реактивных двигателей в районе 80%
    1. +4
      20 апреля 2021 12:31
      При этом одни - белые и пушистые, а другие (маслопузые) должны платить штрафы и вызывать ненависть у гретов тунбергов.
    2. 0
      20 апреля 2021 12:40
      Цитата: KCA
      при выработке эл. энергии КПД 30-35%, у реактивных двигателей в районе 80%
      От

      С каких это пор КПД тепловой машины стал 80%? Законы термодинамики вам уже не указ? Тогда изобретайте вечный двигатель, до ста с хвостиком уже немного осталось.
    3. +1
      20 апреля 2021 13:20
      Реальный КПД реактивных двигателей колеблется в районе 40%.
  11. +2
    20 апреля 2021 13:48
    В 80-х года прошлого столетия в СССР велись ОКР «Опыт», по использованию в качестве топлива водорода и природного газа.Как база использовался Ту-155(переоборудованный Ту-154).На само́м Ту-155 использовался один двигатель НК-88, работающий на водороде(остальные обычные движки на керосине).Первоначально в качестве топлива использовался сжиженный водород. В 1989 году самолёт переоборудовали на сжиженный природный газ.Экспериментальный двигатель НК-88, создан в Самаре в двигателестроительном КБ под руководством академика Н.Д.Кузнецова на базе серийного двигателя для Ту-154 НК-8-2 и использовал для работы водород или природный газ. К сожалению программа была прекращена. Были большие проблемы с хранением, перевозкой и заправкой самолета водородом. А создание хранилища водорода и обеспечение его безопасности, то ещё удовольствие. И очень затратное.
  12. 0
    20 апреля 2021 14:01
    Я не понимаю. Вот вообще не понимаю. Водород взрывоопасен -- дальше некуда. Сжижается при жутком холоде, образует гидриды металлов, уменьшая их прочность. Я ещё могу понять, хоть с трудом, для наземной техники. Даже для космической ракеты. Но для самолётов???
    1. 0
      20 апреля 2021 21:42
      И для автомобилей. Тойота собирается переводить свои автомобили на электро-водородные.
      1. +1
        21 апреля 2021 00:21
        Цитата: voyaka uh
        И для автомобилей. Тойота собирается переводить свои автомобили на электро-водородные.

        А лет 15 назад BMW точно так же засобиралась. Ничего пока не вышло. Как только подходит к реализации системы заправки машин "в чистом поле", все схемы рушатся. Поскольку жидкий водород нельзя, как бензин, взять в канистре в багажнике, требуется ОЧЕНЬ густая сеть заправок. А это олимпиарды инвестиций, поскольку водород нельзя просто залить в закопанную в землю цистерну. Это жуткая криогеника, либо огромное давление и крайне дорогое материаловедение. Даже заправочный шланг, по которому водород будет переливаться из колонки в бак автомобиля, это серьёзная инженерная конструкция там ни резина, ни пластик не годятся. А ведь этот водород нужно ещё развести по заправкам! И это не большая железная бочка на колёсах, это тоже сложнейшая система с поддержанием температуры.
        1. 0
          21 апреля 2021 09:21
          "А это миллиарды инвестиций,"///
          ----
          Тойота знает про это.
          То, что они не выбрали простую, как детская игрушка, схему Теслы, меня тоже удивило.

          Все, что есть в Тесле: батарея, электромотор, инвертор, одноступенчатый редуктор. Три последних - в едином блоке.
          1. 0
            26 апреля 2021 01:28
            Цитата: voyaka uh
            То, что они не выбрали простую, как детская игрушка, схему Теслы, меня тоже удивило.

            Так Тесла то не имеет отношения к водородной энергетике.
            1. 0
              26 апреля 2021 09:25
              Это и интересно. Какой концепт победит на автомобильном рынке? : Маска (Теслы) - с прямой зарядкой от батареи или фирмы Тойота (лидера в автомобилестроении) - с зарядкой водородом и потом на электромотор.
              1. 0
                26 апреля 2021 14:23
                Цитата: voyaka uh
                Это и интересно. Какой концепт победит на автомобильном рынке? : Маска (Теслы) - с прямой зарядкой от батареи или фирмы Тойота (лидера в автомобилестроении) - с зарядкой водородом и потом на электромотор.


                Не знаю :) Был бы способен на такие прогнозы -- играл бы на бирже.
                По-моему, и то и другое фантастика. Водород слишком проблемный материал. А химические аккумуляторы не обеспечивают потребительских свойств. Например, проблематична эксплуатация в холодном климате. Да и цена на электричество в случае массового роста спроса, рискует рвануть под небеса...
  13. -1
    20 апреля 2021 14:06
    Цитата: НДР-791
    Эх, жалко, это была не формула what
    Это был глюк редактора плюс английская раскладка. Ну летящие на самолете с водородом сами выбирают свой путь, а вот хранение на земле у аэродромов, транспортировка водорода в жару, в пробках, когда два часа сидишь за машиной с жидким водородом под летним солнцем - это не наш путь.
  14. 0
    20 апреля 2021 15:48
    Цитата: Андрей Коротков
    К 2050г Россия планирует заработать на экспорте ! водорода 100 млр. зеленых .

    Качать водород по трубам существующих газопроводов.
    1. 0
      20 апреля 2021 17:21
      Платя напечатанными Евро? За которые купить нужного нельзя, токо потребтовары.
  15. +1
    20 апреля 2021 17:19
    А Водород они где будут брать? У них везде борьба с Карбоном и потеплением....
  16. +3
    20 апреля 2021 17:40
    Не знаю ,что они там придумали ,но надеюсь доживем ,что вместо бензина водой заправлять движки будем Н2О..Чисто экологично мощно..! Хотя думаю монополии ,нам этого не дадут распространить ,это же банкротство мировых воротил ..

«Правый сектор» (запрещена в России), «Украинская повстанческая армия» (УПА) (запрещена в России), ИГИЛ (запрещена в России), «Джабхат Фатх аш-Шам» бывшая «Джабхат ан-Нусра» (запрещена в России), «Талибан» (запрещена в России), «Аль-Каида» (запрещена в России), «Фонд борьбы с коррупцией» (запрещена в России), «Штабы Навального» (запрещена в России), Facebook (запрещена в России), Instagram (запрещена в России), Meta (запрещена в России), «Misanthropic Division» (запрещена в России), «Азов» (запрещена в России), «Братья-мусульмане» (запрещена в России), «Аум Синрике» (запрещена в России), АУЕ (запрещена в России), УНА-УНСО (запрещена в России), Меджлис крымскотатарского народа (запрещена в России), легион «Свобода России» (вооруженное формирование, признано в РФ террористическим и запрещено)

«Некоммерческие организации, незарегистрированные общественные объединения или физические лица, выполняющие функции иностранного агента», а так же СМИ, выполняющие функции иностранного агента: «Медуза»; «Голос Америки»; «Реалии»; «Настоящее время»; «Радио свободы»; Пономарев; Савицкая; Маркелов; Камалягин; Апахончич; Макаревич; Дудь; Гордон; Жданов; Медведев; Федоров; «Сова»; «Альянс врачей»; «РКК» «Центр Левады»; «Мемориал»; «Голос»; «Человек и Закон»; «Дождь»; «Медиазона»; «Deutsche Welle»; СМК «Кавказский узел»; «Insider»; «Новая газета»