Британцы представили концепты трех водородных самолетов
Британский институт аэрокосмических технологий представил концепты трех водородных самолетов — регионального, узкофюзеляжного и широкофюзеляжного. За основу исследователи взяли проекты уже существующих летательных аппаратов и адаптировали их для работы на жидком водороде.
Водородное топливо — привлекательная альтернатива обычному авиационному. В газообразной форме оно легко и относительно чисто горит, а после себя оставляет только воду и на 90 процентов меньше оксида азота, чем керосин. Но поскольку энергетическая плотность газообразного водорода при обычной температуре гораздо ниже, ему требуются тяжелые и большие баки высокого давления для хранения в сжиженном виде. Если их установить внутри фюзеляжа, они уменьшают число посадочных мест. А если увеличить фюзеляж или подвесить большой топливный бак снаружи, увеличатся максимальная взлетная масса и лобовое сопротивление летательного аппарата.
Британский институт аэрокосмических технологий с 2020 года ведет проект FlyZero. Его цель — изучить концепции самолетов с нулевым уровнем выбросов. По мнению исследователей, жидкий водород — самая многообещающий вариант для больших коммерческих авиалайнеров. Они прогнозируют, что с середины 2030-х новое поколение водородных летательных аппаратов с низкой стоимостью топлива по операционным показателям опередят обычные самолеты.
Ранее FlyZero показал, как будут выглядеть широкофюзеляжный, узкофюзеляжный и региональный водородные самолеты. Но подробных деталей о концептуальных летательных аппаратах не раскрыл.
Британский институт аэрокосмических технологий 11 марта представил концепты регионального, узкофюзеляжного и широкофюзеляжного водородных самолетов в их окончательном варианте. Они основаны на проектах уже существующих летательных аппаратов — ATR 72-600, A320neo и Boeing 767-200ER — и внешне походят на них. Но требования к хранению жидкого водорода привели к тому, что у водородных версий диаметр фюзеляжа значительно больше.
Моделью для регионального водородного самолета FZR-1E стал ATR 72-600, рассчитанный на перевозку до 74 пассажиров. FZR-1E по сравнению с последним чуть длиннее (28 метров против 27,2 метра) и отличается большим размахом крыла (31 метр против 27,1 метра). А диаметр его фюзеляжа увеличен на 0,7 метра до 3,5 метра. Это связано с топливными ячейками, размещенными под задней часть салона, и системой хранения воды, образующейся в результате «выхлопа».
Крейсерская скорость FZR-1E будет 601 километр в час, а дальность — 1480 километров. Для сравнения, у ATR 72-600 эти показатели составляют 492,6 километра в час и 829 километров.
Узкофюзеляжный водородный самолет FZN-1E — адаптация A320neo, в котором помещаются до 194 пассажиров. Два бака с жидким водородом, топливная система и газовые турбины находятся у него в задней части. Для этого пришлось отказаться от классической конфигурации с подкрыльевым двигателем, изменить хвостовое оперение на Т-образное и добавить дестабилизаторы на носу, чтобы избежать проблем, связанных с центром тяжести.
Фюзеляж FZN-1E на десять метров длиннее и почти на метр шире, чем у A320neo. А размах крыла составляет 39,3 метра против 35,8 у A320neo. При этом скорость и дальность полета у водородного узкофюзеляжного самолета предполагаются примерно такие же, как и у обычного аналога — 833 километра в час и 4444,8 километра.
За основу для концепта широкофюзеляжного FZM-1G исследователи взяли Boeing 767-200ER. Двигатели 279-местный лайнера расположены под крылом, а баки с жидким водородом — в негерметичной зоне напротив крыла. Диаметр фюзеляжа FZM-1G — шесть метров, что даже ближе к лайнерам A350 или 777X, а не к 767-200ER. Размах его крыла — 52 метра, а длина — 59,6 метра (у 767-200ER — 47,6 метра и 48,5 метра). Широкофюзеляжный водородный самолет сможет пролетать до 10,6 тысячи километров с крейсерской скоростью 875,9 километра в час.
Исследователи утверждают, что их концепты так же безопасны, как и те самолеты, на основе проектов которых они созданы. Но отмечают, что криогенное топливо недостаточно изучено. Второго этапа проекта FlyZero пока не предвидится.
Ранее мы писали про концерн Airbus, который собирается испытать водородный двигатель внутреннего сгорания на A380 — крупнейшем в мире серийном авиалайнере.
Василиса Чернявцева
Неисправность одного из винтов привела к поломке несущей конструкции пилона
Британский разработчик аэротакси Vertical Aerospace объявил о завершении предварительного расследования аварии прототипа VX4, которая произошла 9 августа на аэродроме Котсволд в Англии во время испытания, имитировавшего отказ одного из двигателей. Согласно опубликованной на сайте информации, причиной падения прототипа стала неисправность одного из воздушных винтов, спровоцировавшая поломку несущей конструкции пилона, на котором размещаются двигатели. Проект электрического аэротакси VX4 британской компании Vertical Aerospace был впервые представлен в 2020 году. Это конвертоплан с фюзеляжем длиной 11 метров, 15-метровым прямым крылом и V-образным хвостовым оперением. На крыле на четырех пилонах расположены восемь электромоторов с воздушными винтами. При этом четыре из них, расположенные перед передней кромкой крыла, имеют поворотный механизм и могут разворачиваться на 90 градусов при переходе от режима висения к горизонтальному полету. Другие четыре винта закреплены неподвижно на тех же пилонах, но позади крыла. Кабина VX4 рассчитана на перевозку четырех пассажиров и одного пилота. Первый полет летательного аппарата, проходивший в режиме висения на небольшой высоте со страховочными тросами, произошел в сентябре 2022 года. После серии аналогичных испытаний в июле 2023 года VX4 совершил первый свободный полет, в котором дистанционно-управляемый летательный аппарат разогнался до скорости 70 километров в час. Однако 9 августа на аэродроме Котсволд в Англии во время испытаний, в которых изучалось поведение аэротакси в случае отказа одного из двигателей, прототип совершил жесткую посадку и частично разрушился. . Компания начала расследование и 31 августа сообщила о первых результатах: причиной падения стала неисправность одного из передних воздушных винтов. Он отсоединился от крепления после запланированного отключения другого двигателя во время испытаний. Возникшие из-за этого несбалансированные нагрузки привели разрушению несущей конструкции моторного пилона. После чего воздушное судно перешло к устойчивому снижению, прежде чем получило повреждения при столкновении с землей. Компания сообщает, что уже переработала конструкцию проблемного пропеллера, и устранила существовавшую в его ранней модификации проблему. Новый пропеллер будет использоваться в следующей фазе испытаний. Также Vertical Aerospace отмечает, что ключевые показатели остальных электросистем, включая батареи, во время и после инцидента оставались в допустимых пределах, продемонстрировав свою надежность. Более подробная информация будет опубликована, когда Отдел расследования воздушных происшествий Великобритании завершит разбирательство. Теперь Vertical Aerospace будет ожидать завершения строительства второго и третьего прототипов, в конструкцию которых внесено множество улучшений. Ожидается, что они будут готовы уже в 2024 году. Поврежденный VX4 будет использоваться в дальнейшем только для наземных тестов. При этом авария не должна сказаться на запланированных сроках сертификации. Они остаются прежними — компания планирует пройти ее в 2026 году. Множество компаний, разрабатывающих прототипы аэротакси, уже находятся на завершающих стадиях испытаний. Например, недавно китайская компания EHang объявила об окончании всех сертификационных тестов своей модели полностью автоматического двухместного аэротакси EH216-S. В ближайшее время компания станет первой в мире получившей сертификат типа на воздушное судно такого класса.
