Dünyanın ilk insanlı sıvı hidrojen uçağı havalanıyor

H2FLY uçağını 3 saatten fazla başarıyla havada tuttu

H2FLY , Slovenya’nın Maribor kentindeki biraz küçük ve mütevazı bir havaalanında, yaz boyunca sıfır emisyonlu havacılıkta sessizce önemli bir dönüm noktasına yaklaşıyor. Dünyanın ilk insanlı sıvı hidrojenle çalışan uçuşlarının başarıyla tamamlanmasıyla birlikte tüm zorlu çalışmalar meyvesini verdi.

Herhangi bir havacılık tarihi meraklısı önce “Peki ya Tupolev Tu-155?” — evet, Sovyetler 35 yıl önce sıvı hidrojeni yakıt olarak denediler ama yalnızca üç motordan biri için. Buna karşılık, H2FLY’nin HY4’ü artık yakıt olarak yalnızca sıvı hidrojen (gazlı türe karşı) kullanarak çalışıyor ve tüm uçuş boyunca yalnızca hidrojen yakıt hücresi güç aktarma organlarına güveniyor.

Perşembe günü, bu TNW ​​muhabiri bir dizi test uçuşunun dördüncüsünde hazır bulundu. Etkinlik, uçaklarda sıvı, kriyojenik hidrojen kullanımının fizibilitesini göstermeyi amaçlayan, AB tarafından finanse edilen bir ortaklık girişimi olan Project HEAVEN’ın doruk noktasına işaret ediyordu. (Bu, sıvı Hidrojen ile çalışan Hava Yolcu ARAÇLARI için Yüksek Güç Yoğunluğu FC Sistemi’nin kısaltmasıdır, sadece bilginize.)

Uçak yakıtı olarak sıvı ve gaz halindeki hidrojen

Dünkü gösteri uçuşu yaklaşık 10 dakika sürerken, birkaç gün önce HY4 ve iki pilotu 3 saat 1 dakika boyunca havada kalmıştı; bu, 10 kg hidrojen gerektiren bir başarıydı. Uçağın 24 kg’lık depolama kapasitesinin tamamının kullanılması halinde, 8 saat kadar havada kalabilecek.

Uçuştan sonra pilotlardan biri olan Johannes Garbino-Anton, “Gerçekten harika bir duygu, mükemmel bir ekip çalışmasının hayata geçmesi” dedi. Teknolojinin “mükemmel çalıştığını” ve normal bir uçaktan en büyük farkının titreşim ve gürültü olmaması olduğunu ekledi. Ve karbondioksit emisyonlarının olmaması.

H2FLY’nin tahrik sistemi hidrojen deposu, 120kW’lık yakıt hücreli enerji dönüştürücü ve bir elektrik motorundan oluşuyor. Sonuç olarak, bu yaz H2FLY’nin sekizinci uçuş testi kampanyasıydı. Hidrojen-elektrikli HY4 2016’dan beri uçuyor, ancak bu yazın atılımı, uçağın gaz halindeki hidrojen yerine sıvı hidrojenle çalıştırılmasından oluşuyor.

Sıvı hidrojen, gaz halindeki benzerinden daha fazla enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu, önemli ölçüde daha düşük tank ağırlığı ve hacmi gerektirdiği anlamına gelir. Hava taşımacılığı dünyasında, özellikle de uçakların yenilenmesi sırasında bu, çok fazla yolcu koltuğunun atılmasına veya kargo alanının, yani yük kapasitesinin azaltılmasına gerek kalmaması anlamına gelir.

Ancak belki daha da önemlisi, çok daha geniş bir aralığın kilidini açıyor. HY4 test uçağı için bu, gaz halindeki hidrojenle 750 km’ye, sıvı haldeki hidrojenle ise 1.500 km’ye, yani mesafenin iki katına eşittir. Öte yandan, sıvı hidrojenin kriyojenik sıcaklıklara (yaklaşık -253°C) ihtiyacı vardır, bu da nakliye ve yakıt ikmali işlemlerini daha da karmaşık hale getirir.

Mevcut uçak gövdelerinin hidrojen yakıt hücreli tahrik sistemi ile güçlendirilmesi

Cam elyafı ve karbon elyafından üretilen HY4, ticari üretime geçmeyecek. H2FLY’nin bir sonraki adımı artık yakıt hücresi sistemini megawatt kapasitesine ölçeklendirmek olacak. H2F-175 sistemi yalnızca daha uzun menzilin kilidini açmakla kalmayacak, aynı zamanda 27.000 feet’e kadar olan irtifaların da kilidini açacak. Deutsche Aircraft ile ortaklık kuran ikili, 30 koltuklu Dornier 328 göstericisini H2FLY hidrojen-elektrik yakıt hücreleriyle güçlendirmeyi ve 2025 yılına kadar test uçuşlarına başlamayı planlıyor.

Şirketin zaman çizelgesi bazı rakiplerine göre biraz daha kısıtlı , ancak H2FLY kurucu ortağı ve CEO’su Dr Josef Kallo, yükseltilmiş bir sistemin yaklaşık 2.000 yolcu menzilli 40 koltuk kapasiteli bölgesel bir uçağa güç sağlama kapasitesine sahip olacağını öngördüğünü söylüyor. on yılın sonunda km.

“Bir mühendis olarak 40 kişilik hidrojenle çalışan uçağın para ve zaman meselesi olduğunu söyleyebilirim. Bundan sonra vizyoner hale gelir,” dedi Kallo.

Ancak şu ana kadar yapılan testlerin, 80 ila 100 yolcu kapasiteli daha büyük uçakları hareket ettirebilecek 4MW + 4MW güç aktarma organlarına kadar ölçeklendirmenin mümkün olabileceğini gösterdiğini de sözlerine ekledi. Ayrıca, örneğin karma kanat gövdesi de dahil olmak üzere, yeni üreticilerin tamamen yeni uçak tasarımlarını da hariç tutmuyor.

Ticari havacılık için sıvı hidrojen potansiyeli ‘oyun değiştirici’

Temiz yanan, hidrojenle çalışan havacılığın geleceğinin gerektirdiği başka bir şey de – gerçek yakıt dışında – yakıt ikmali altyapısıdır. H2FLY, HEAVEN Projesi için Air Liquide ile çalışıyor.

Gelecekteki enerji karışımının bir parçası olarak ağırlıklı olarak yeşil hidrojene yatırım yapan Fransız endüstriyel gaz tedarikçisi için bu aynı zamanda sürdürülebilirliği göstermek ve endüstri talebini desteklemekle de ilgili. Air Liquide Advanced Technologies İnovasyon Direktörü  Pierre Crespi, “İlk kez ticari bir havaalanına yakıt ikmali için sıvı hidrojen getiriyoruz” dedi .

Hidrojen, Sloven makamlarının sıkı güvenlik gereklilikleri uyarınca Maribor’a kamyonla geldi.

Kriyojenik yakıt tankının entegrasyonunu destekleyen Pipistrel Vertical Solutions uçuş testi mühendisi Marco Rizzatto, “Teknoloji açısından başarının önemini vurgulayamam” dedi. “Sıvı hidrojen, ticari havacılıkta ezber bozan bir potansiyele sahip.”

H2FLY, 2015 yılında Stuttgart’taki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi ve Ulm Üniversitesi’nden beş mühendis tarafından kuruldu. Şirket, tahrik sistemi üzerinde bir bütün olarak çalışıyor ancak gerektiğinde bireysel bileşenleri de geliştiriyor. 2021 yılında H2FLY, hava taksi hizmetlerini yürütmek için elektrikli bir dikey kalkış ve iniş aracı (eVTOL) geliştiren Kaliforniya merkezli bir şirket olan Joby Aviation tarafından satın alındı.