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.
FZR-1E
Источник изображения: FlyZero
FZN-1E
Источник изображения: FlyZero
FZM-1G
Источник изображения: FlyZero
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