向氫的過渡意味著重新思考飛機(jī)設(shè)計(jì)。

　　上個(gè)月，空中客車公司宣布計(jì)劃對(duì)一架A380客機(jī)進(jìn)行大修，在飛機(jī)外部增加一臺(tái)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)并安裝監(jiān)控設(shè)備。隨著這些變化，該公司將能夠在特定條件下測(cè)試氫動(dòng)力飛行。

　　此舉是更廣泛的行業(yè)目標(biāo)的一部分，即到2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放?？瓦\(yùn)航空旅行對(duì)氣候變化的影響越來(lái)越大，到2021年占全球碳排放量的3%左右。行業(yè)需要新技術(shù)才能達(dá)到凈零排放。

　　其他解決方案，如電池驅(qū)動(dòng)的空中客機(jī)租賃和可持續(xù)航空燃料，可能有助于減少排放，但氫氣是最可能實(shí)現(xiàn)凈零排放的主要途徑，因?yàn)樗梢栽谛袠I(yè)中廣泛使用。

　　空客美洲研究與技術(shù)副總裁阿曼達(dá).辛普森說(shuō)，空客測(cè)試的飛機(jī)實(shí)際上是一架A380，序列號(hào)為1。

　　該飛機(jī)最初用于認(rèn)證原始A380和A350的發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在，空中客車公司計(jì)劃通過在頂部增加一個(gè)額外的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)對(duì)其進(jìn)行修改，該發(fā)動(dòng)機(jī)將燃燒氫氣而不是傳統(tǒng)的噴氣燃料。

　　A380是現(xiàn)役最大的客機(jī)，有足夠的空間來(lái)安裝監(jiān)控設(shè)備，以及攜帶400公斤（880磅）液態(tài)氫作為燃料。（空中客車公司在2019年宣布將停止生產(chǎn)A380，因?yàn)樵撔袠I(yè)正在轉(zhuǎn)向燃油效率更高的雙引擎客機(jī)。）

　　辛普森說(shuō)，這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，在飛機(jī)的頂部和后部，就在機(jī)尾的前面，是很重要的。因?yàn)樗c燃燒傳統(tǒng)噴氣燃料的機(jī)翼上的四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)分開，空中客車公司將能夠在飛行中在A380后面駕駛另一架飛機(jī)對(duì)這架A380的氫燃料的排放物進(jìn)行采樣。

　　辛普森說(shuō)，了解真實(shí)空氣條件下氫氣燃燒的排放是該測(cè)試計(jì)劃的主要目標(biāo)之一。雖然燃燒液態(tài)氫不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，這是目前最豐富的溫室氣體，但研究人員仍然渴望更多地了解氫動(dòng)力飛行的其他排放。

　　氫發(fā)動(dòng)機(jī)仍會(huì)產(chǎn)生一些常見的污染物，如一氧化二氮，以及在大氣中充當(dāng)溫室氣體的水蒸氣。

　　測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)還將讓空中客車公司更多地了解如何在飛行中最好地運(yùn)行氫氣燃燒系統(tǒng)。研究人員可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件，比如它燃燒的燃料空氣比，以及它運(yùn)行的溫度，以了解更多關(guān)于如何最有效地為氫動(dòng)力飛機(jī)提供動(dòng)力。

　　辛普森說(shuō)，最終，這些測(cè)試是空中客車公司到2035年投入使用的零排放飛機(jī)總體計(jì)劃的一部分。為了趕上這個(gè)最后期限，必須在2026年左右做出重大設(shè)計(jì)決策。

關(guān)注視頻號(hào) 進(jìn)一步了解空客氫動(dòng)力飛行愿景

　　辛普森解釋說(shuō)，雖然氫燃燒是這種飛機(jī)的主要可能性之一，但空中客車公司仍有可能選擇另一種技術(shù)。例如，與氧氣結(jié)合的氫燃料電池。

　　豐田和戴姆勒等汽車制造商一直致力于開發(fā)用于汽車的燃料電池，辛普森表示，空中客車公司正在考慮這項(xiàng)技術(shù)，或者是燃料電池和內(nèi)燃機(jī)的混合系統(tǒng)。

　　這些發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的飛機(jī)的設(shè)計(jì)也仍在制定中。去年，空中客車公司公布了三種不同的氫動(dòng)力飛機(jī)潛在設(shè)計(jì)：螺旋槳飛機(jī)、小型支線飛機(jī)和與當(dāng)今大多數(shù)商用飛機(jī)形狀不同的概念飛機(jī)。這是一個(gè)采用混合翼的機(jī)體。

　　國(guó)際清潔交通委員會(huì)的分析師Jayant Mukhopadhaya表示，這一系列設(shè)計(jì)說(shuō)明了氫動(dòng)力飛機(jī)的未來(lái)，以及氫動(dòng)力飛機(jī)的主要挑戰(zhàn)之一：燃料儲(chǔ)存。

　　氫氣的密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的噴氣燃料，即使在高壓下壓縮也是如此。比較產(chǎn)生相同功率所需的噴氣燃料和氫氣量，氫氣占用的空間至少要多四倍。

　　存儲(chǔ)機(jī)制也不同。在今天的大多數(shù)飛機(jī)中，噴氣燃料存在于機(jī)翼中。然而，氫氣需要在高壓和低溫下保存，因此它傾向于保存在更大的圓柱形罐中。

　　這些氫罐需要安裝在機(jī)身中，從而導(dǎo)致載客量減少三分之一或更多。

混合翼機(jī)身（BWB）（圖片來(lái)自空中客車）

　　飛機(jī)可能需要完全重新設(shè)計(jì)，以便更好地安裝氫氣?？罩锌蛙嚬救ツ晖嘎兜钠渲幸豢罡拍铒w機(jī)，即混合翼機(jī)身設(shè)計(jì)，就是一個(gè)可以更好地利用空間來(lái)儲(chǔ)存燃料的配置示例。

　　辛普森說(shuō)，與傳統(tǒng)飛機(jī)設(shè)計(jì)相比，這種模型還可能具有其他好處，例如將空氣動(dòng)力學(xué)效率提高10%或更多。

　　Mukhopadhaya說(shuō)，對(duì)于第一架氫動(dòng)力飛機(jī)來(lái)說(shuō)，嘗試全新的形狀可能不會(huì)足夠快，因此公司可能不得不改造現(xiàn)有的設(shè)計(jì)以攜帶大型氫燃料罐。但最終，氫燃燒可以重新配置我們所認(rèn)為的飛機(jī)。

　　雖然這些新飛機(jī)可以徹底改變整個(gè)行業(yè)，但即使是空中客車公司發(fā)布的兩種更為熟悉的設(shè)計(jì)也可能對(duì)航空業(yè)產(chǎn)生重大影響。

　　實(shí)施氫燃料飛行仍然存在重大挑戰(zhàn)，包括有限的燃料基礎(chǔ)設(shè)施、更高的成本以及對(duì)氫供應(yīng)可持續(xù)性的擔(dān)憂。

　　但在實(shí)際飛行條件下測(cè)試氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)可能是使該技術(shù)合法化的重要一步，并可能使航空業(yè)更接近實(shí)現(xiàn)凈零排放。目前，我們必須等到2026年才能從空中客車公司的A380飛行測(cè)試中了解到更多信息。

　　（素材來(lái)自：Airbus 全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）