На семинаре на атлантическом побережье Франции пионер авиации Бертан Пиккар и его партнеры готовятся к полету, который может полностью изменить ход развития авиации. Когда десять лет назад Пиккар возглавил нашумевший кругосветный перелет на самолете, работающем на солнечной энергии, это повысило осведомленность об изменении климата, но не обещало революционных перемен в сфере авиаперевозок. Теперь 66-летний швейцарский авантюрист, стоящий за Solar Impulse, ставит перед собой более высокие цели, надеясь создать более экологичные коммерческие полеты, чем сегодняшние самолеты, работающие на ископаемом топливе, — на этот раз с использованием сверххолодного жидкого водорода.

Climate Impulse — проект, стартовавший в феврале прошлого года. Целью проекта является совершение двухместного самолета беспосадочного перелета вокруг земного шара в течение девяти дней с использованием так называемого зеленого водорода. Это водород, полученный из молекул воды с использованием возобновляемой электроэнергии в процессе, называемом электролизом. Команда Climate Impulse, в число спонсоров которой входят Airbus и научный инкубатор Syensqo (произносится как «сайенс-ко»), созданный бельгийской фармацевтической компанией Solvay, на этой неделе представила журналистам результаты своего первого года работы в Ле-Сабль-д’Олон, прибрежном городе, более известном как место проведения кругосветной парусной регаты Vendee Globe.

Первые испытательные полеты запланированы на следующий год, но изнурительное кругосветное путешествие запланировано на 2028 год. Самолет, изготовленный из легких композитных материалов, зависит от нескольких непроверенных инноваций и его успех далек от надежных. Пиккар говорит, что крупный производитель самолетов не стал бы рисковать, производя прототип вроде Climate Impulse, на случай, если он потерпит неудачу.

Даже если проект будет успешным, эксперты говорят, что экологически чистый полет на водородном топливе в коммерческих масштабах произойдет в лучшем случае через десятилетия. Проект привлек десятки миллионов евро инвестиций, а команда из десятков сотрудников растет. Самолет на солнечных батареях был технологическим достижением в 2015 году, но не масштабировался, сказал инженер Climate Impulse и второй пилот Рафаэль Динелли. Ограниченный в дальности, этот самолет должен был сделать более дюжины остановок в своем кругосветном путешествии.

Предполагается, что Climate Impulse взлетит без посторонней помощи, пролетит около 40 000 км (около 25 000 миль) вокруг Земли вдоль экватора и вернется в исходную точку без дозаправки в воздухе и вообще без остановок.

Контролируемый выброс жидкого водорода из сверхизолированных баков под крыльями самолета вырабатывает энергию, которая просачивается в мембрану топливного элемента, питающего самолет. «Размах крыльев самолета такой же, как у Airbus 320: 34 м (около 110 футов). Он весит 5,5 тонн и летает со скоростью 180 км/ч — это 100 узлов на высоте 10 000 футов (3000 м)», — сказал Пиккар. По его словам, одной из целей является использование энергии из «турбулентной области» атмосферы, которую авиакомпании также смогут однажды использовать для экономии топлива.

Поскольку это водород, единственными выбросами будут водяные пары. Тем не менее, внешние эксперты предупреждают, что воздействие на окружающую среду таких «инверсионных следов» водяного пара остается неизвестным в реальном мире или крупномасштабном сценарии. По данным Международного энергетического агентства, на долю авиаперевозок приходится около 2 процентов мировых выбросов углекислого газа.

Водород использовался в полетах десятилетиями, но в виде газа, а не жидкости. Масштабирование использования жидкого водорода займет время. Ископаемое топливо, которое дешевле и эффективнее, по-прежнему производит большую часть водорода сегодня. Многие правительства хотят производить больше экологически чистого водорода, но на данный момент мир не может производить достаточно чистой электроэнергии для нужд на суше, не говоря уже о том, чтобы производить ее в достаточном количестве для широкомасштабного использования самолетами в воздухе.

За последний год команда построила каркас кабины, начала строить лонжерон крыла и завершила внутренние компоненты. Они включают в себя вращающиеся сиденья, койку и стационарную систему тренировок наподобие велосипеда для улучшения кровообращения у вторых пилотов, которым в течение девяти дней будет тесно в маленькой кабине в условиях низкого содержания кислорода.

этом году запланированы испытания топливных элементов и двигательных установок, чтобы проверить, смогут ли электродвигатель, пропеллер и батареи работать на начальном этапе полета полностью на электричестве. По словам Динелли, самая сложная часть — это регулирование расхода жидкого водорода, чтобы обеспечить эффективное потребление на максимально возможном расстоянии.

Еще одна проблема: жидкий водород должен поддерживаться при температуре -253 градуса по Цельсию (-423 по Фаренгейту), или почти абсолютном нуле. Важно построить герметичный резервуар. Жидкий водород легко воспламеняется, поэтому любая его утечка может иметь разрушительные последствия. До сих пор жидкий водород, пожалуй, был наиболее известен как топливо для запуска ракет в космос. Доля авиации в выбросах углерода относительно невелика, но растет быстрее, чем в любой другой отрасли, поскольку развитие электросамолетов значительно отстает от развития электромобилей и грузовиков на земле.

В современных электромобилях, используемых на дорогах, аккумуляторы имеют большой вес, а снижение веса аккумуляторов в самолетах будет иметь решающее значение для полетов на электротяге.

«В авиации пока не было «моментов Tesla»», — говорит Нихил Сачдева, эксперт по переходу авиационного сектора на более экологичные технологии из консалтинговой компании Roland Berger. - У водорода есть потенциал стать таким топливом для авиации, поэтому стоит сделать это правильно».

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!