综合报道 | 国际能源网/氢能汇
人们对氢能的利用目前集中在化工领域和重型商用汽车领域，或许人们未曾想过，有朝一日，氢能也会用在飞机上。氢能飞机投运后，您敢不敢坐？
空客三款氢燃料概念机
氢能汇记者获悉，空中客车公司不久之前公布了全球首款零排放民用飞机的三种概念机型，并计划于2035年投入使用。这些概念机各自代表了实现零排放飞行的不同方法，探索各种技术途径和空气动力学构型，以支持空中客车在领导整个航空业脱碳方面的雄心壮志。
首款气候中立零排放民用飞机的三款概念机都命名为“ZEROe”，包括：第一款采用涡轮风扇发动机的设计方案（搭载120-200名乘客），航程超过2000海里，能够进行跨大陆运行，由燃烧氢气而非传统航空燃料的改型燃气涡轮发动机提供动力。液态氢将通过位于后耐压舱壁后面的储罐进行存储和输送。第二款采用涡轮螺旋桨发动机的设计方案（最多搭载100名乘客），使用涡轮螺旋桨发动机代替涡轮风扇发动机，并且还通过改进的燃气涡轮发动机中的氢燃烧来提供动力，航程超过1000海里，是短途旅行的理想选择。第三款采用“翼身融合”的设计方案（最多搭载200名乘客），机翼与机身采用融合设计，航程与涡轮风扇概念机相似。超宽的机身为氢气的储存和输送，以及客舱布局提供了多种选择。事实上氢能飞机很早就出现了，最早的氢能飞机可追溯到1988年。一开始苏联改装了一架米亚-4“野牛”战略轰炸机，用于研究液化天然气的飞机运输，这架驮着巨型罐子，当“快递员”的米亚-4 BM-T天然气运输机，是由米亚-4“野牛”重型轰炸机改装而来，原本改装目的是为了驼运暴风雪号航天飞机以及运输火箭燃料，后期被用于在地广人稀且没有铁路的苏联东部地区，西伯利亚荒原和萨哈共和国北冰洋地区的天然气运输。不过，运一次天然气，需要烧掉一半吧。由于液化技术限制，米亚-4“野牛”的天然气罐子太大了，很明显不符合航空运输的要求，于是苏联放弃了。转而研制采用液氢燃料发动机的图-155型飞机。
图-155于1988年4月进行首飞，它是世界上第一架使用液态氢作为燃料的试验飞机，配备NK-88涡喷发动机。与传统煤油燃料相比，低温液化氢气作为燃料更环保、更高效。20世纪70年代中期，前苏联和世界其他国家一样，由于石油短缺而导致能源危机，因此人们积极探讨使用替代燃料的可能性。21世纪随着环境问题的出现，这个问题更加紧迫，全球唯一氢能飞机图-155应运而生。1989年1月，图-155飞行实验室装备了低温液化天然气发动机。首飞结果显示，油耗比煤油降低约15%，客机经济性明显提高。图-155总共有70次飞行，其中5次使用氢燃料，其余的使用液化天然气。不幸的是，当时的技术和经济水平限制，并没有让这个项目继续进行下去，但图-155清楚地证明了创造低温航空的可能性。30多年后的今天，航空业再次将注意力转向使用氢燃料来为民用飞机提供动力。空中客车ZEROe零排放概念飞机便是其中之一。“要确定哪种氢技术最适合为ZEROe提供动力的唯一办法，就是测试、测试、再测试。”空中客车ZEROe飞机架构负责人Matthieu Thomas表示，“我们期待与大家分享在氢燃料方面进行跨行业合作的更多成果。”要使氢燃料正常工作，必须将液氢安全地储存在飞机上。由于氢的独特特性，这可能会是棘手的问题。例如，如果热量通过传导等因素传递到燃料中，则需要对燃料存储罐进行绝缘，以避免蒸发。这也是空中客车防务与航天的工程部门参与该项目的原因。该团队将与ZEROe项目团队在为期三年的合作项目中，为液氢低温存储罐的开发和工业化应用提供支持。“数十年来，航天业一直在使用压力容器来储存液体推进剂，为太空探索提供动力。”空中客车防务与航天推进产品和储罐负责人Renato Bellarosa表示，“因此，我们在损伤容限、先进制造技术和容器压力测试方面拥有大量的专业知识，这些都是支持未来飞机推进系统液氢储罐研发的关键。这样的跨行业合作将使我们在未来十年内更接近实现将氢动力飞机送上蓝天。”