Airbus đang phát triển các bình chứa nhiên liệu đông lạnh sáng tạo để biến chuyến bay chạy bằng hydro thành hiện thực

Airbus đang phát triển các bình chứa nhiên liệu đông lạnh sáng tạo để biến chuyến bay chạy bằng hydro thành hiện thực

    Airbus đang phát triển các bình chứa nhiên liệu đông lạnh sáng tạo để biến chuyến bay chạy bằng hydro thành hiện thực

    airbus hydrogen powered flight
    Airbus đang phát triển các thùng chứa đông lạnh sáng tạo để biến chuyến bay chạy bằng hydro thành hiện thực.

    Hydrogen là chìa khóa cho sứ mệnh của chúng tôi nhằm đưa máy bay không khí thải ra thị trường vào năm 2035, nhưng nó cần được bảo quản ở nhiệt độ cực kỳ lạnh -253°C. Để sử dụng công nghệ này có nghĩa là phát triển các bể chứa hydro đông lạnh cải tiến. May mắn thay, chúng tôi có các nhóm xung quanh mạng lưới của mình với bộ kỹ năng phù hợp để xây dựng chúng.

    Đếm ngược đến ZEROe: Tập 1: bình nhiên liệu

    Chúng tôi không ngừng tìm cách khai thác các công nghệ tiên tiến để giúp chúng tôi đạt được mục tiêu đưa máy bay không khí thải ra thị trường vào năm 2035. Một khía cạnh khá cơ bản của điều này là cách chúng tôi cung cấp năng lượng cho một chiếc máy bay như vậy. Do đó, chúng tôi đang nỗ lực rất nhiều để khai thác thứ mà chúng tôi tin là một lựa chọn rất hấp dẫn: hydro.

    Nói một cách đơn giản nhất, có hai công nghệ chính cho phép máy bay bay trực tiếp bằng hydro. Bạn có thể cung cấp năng lượng cho động cơ đốt cháy hydro thông qua các động cơ tua-bin khí đã được sửa đổi và bạn có thể sử dụng pin nhiên liệu hydro để tạo ra năng lượng điện. Và bạn có thể triển khai một phương pháp kết hợp sử dụng kết hợp cả hai công nghệ.

    Nhưng bất kể các tùy chọn này là gì, thì vẫn có một hằng số hoạt động: hydro phải được giữ ở nhiệt độ rất lạnh. Nó cần được bảo quản ở -253°C và giữ ở nhiệt độ đó một cách nhất quán trong suốt chuyến bay, ngay cả khi các bình chứa đã cạn kiệt.

    Do đó, các thùng chứa cho máy bay chạy bằng hydro là một thành phần cực kỳ cần thiết, nhưng chúng hoàn toàn khác với những gì bạn có thể tìm thấy trên một chiếc máy bay truyền thống.

    Chúng tôi ngay lập tức nhận ra rằng việc sử dụng đúng các bình chứa này sẽ rất quan trọng đối với sự thành công của máy bay ZEROe của chúng tôi, vì vậy, khoảng 15 tháng trước, chúng tôi đã thành lập Trung tâm phát triển không khí thải (ZEDC) ở Nantes, Pháp và Bremen, Đức, với nhiệm vụ thiết kế và sản xuất bình hydro, và bắt đầu hoạt động.


    Chris Redfern, Trưởng phòng Sản xuất, Máy bay ZEROe và Trưởng phòng Kiến trúc Công nghiệp Động cơ đẩy, cho biết:

    Đó là minh chứng thực sự cho tinh thần đồng đội trên khắp các cơ sở của chúng tôi để chứng kiến ​​chiếc xe tăng đầu tiên này được sản xuất nhanh chóng như vậy.

    “Chúng tôi muốn tối ưu hóa bình chứa để đạt hiệu suất cao hơn và giảm hơn nữa tác động đến môi trường: xét cho cùng, một chiếc máy bay không phát thải cần phải đạt mức phát thải gần bằng 0 nhất có thể trong suốt vòng đời của nó.”

    Tận dụng chuyên môn của các đồng nghiệp của chúng tôi tại ZEDCs

    Chúng tôi tìm đến các đồng nghiệp của mình ở Nantes và Bremen vì họ đã có những kỹ năng mà chúng tôi cần để giải quyết thách thức này. Bremen gần Tập đoàn Ariane và Airbus Defense and Space, với kinh nghiệm làm việc với hydro, và Nantes có chuyên môn đáng kể về cấu trúc kim loại.

    Bình xăng được sản xuất tại Nantes và hộp lạnh đảm nhận quá trình khí hóa hydro lỏng được sản xuất tại Bremen.

    Chiếc xe tăng này không chỉ đổi mới về mặt kỹ thuật – nó thể hiện sự khác biệt so với các quy trình truyền thống. Áp dụng phương pháp làm việc năng động và nhanh nhẹn, các nhóm đã áp dụng phương pháp đồng phát triển, trong đó để tiến bộ nhanh chóng, họ chấp nhận nhu cầu đổi mới, thử nghiệm, thất bại nhanh chóng và thích nghi.

    Nói tóm lại, các nhóm bắt tay ngay vào việc sản xuất một nguyên mẫu, họ sẽ kiểm tra và học hỏi từ đó trước khi phát triển một nguyên mẫu cải tiến, thay vì dành nhiều thời gian làm việc trên các kế hoạch lý thuyết.

    Tốc độ này được nhấn mạnh bởi tiến độ đạt được tại địa điểm ở Nantes, nơi nhóm đã sử dụng một nhà kho trống và chế tạo thùng chứa hydro đông lạnh đầu tiên từng được sản xuất tại Airbus trong hơn một năm.


    Từ thiết kế đến thử nghiệm và hơn thế nữa

    Hành trình đưa công nghệ mới này ra thị trường diễn ra như sau:

    Các kỹ sư thiết kế thùng hydro đông lạnh trên phần mềm ở Toulouse. Những thiết kế này được chuyển cho các nhóm ở Nantes và Bremen, những người này sẽ xem xét chúng và khám phá quy trình sản xuất. Sau khi thiết kế được thống nhất, bể chứa đầu tiên – được thử nghiệm với nitơ, không phải hydro – sẽ được phát triển. Đây là nơi chúng ta đang ở bây giờ.

    Bước tiếp theo là xem xét nguyên mẫu bằng con mắt phê phán và hỏi xem chúng ta có thể làm gì tốt hơn. Thông tin chi tiết và dữ liệu thử nghiệm được đối chiếu và tất cả thông tin này được đưa vào thiết kế cho nguyên mẫu thứ hai, chứa đầy hydro.

    Chúng tôi đã có rất nhiều phản hồi và chúng tôi đặc biệt đang tìm cách tối đa hóa không gian, cải thiện hiệu suất và đơn giản hóa quy trình sản xuất. Công việc chế tạo chiếc xe tăng thứ hai đã được tiến hành và sẽ mất khoảng một năm nữa để chế tạo và thử nghiệm.

    Mục tiêu cuối cùng là chuẩn bị sẵn sàng một bình chứa để lắp vào máy bay trình diễn A380 vào năm 2026-2028.

    Chris Redfern, Trưởng phòng Sản xuất, Máy bay ZEROe và Trưởng phòng Kiến trúc Công nghiệp Động cơ đẩy, nhận xét:

    “Phương pháp nhanh nhẹn đã cung cấp một nguyên mẫu tuyệt vời và sẽ giúp thúc đẩy các cải tiến trong các lần lặp lại trong tương lai. Chúng tôi muốn tối ưu hóa bình chứa để đạt hiệu suất cao hơn và giảm hơn nữa tác động đến môi trường: xét cho cùng, một chiếc máy bay không khí thải cần phải ở mức gần bằng không càng tốt trong toàn bộ vòng đời của nó.”

    Chúng tôi đã cho thấy cách chúng tôi đang tiến hành dự trữ hydro dạng lỏng một cách an toàn bên trong máy bay. Nhưng điều gì xảy ra tiếp theo? Làm thế nào để bạn khai thác nó để cung cấp năng lượng cho máy bay? Tập tiếp theo của chúng tôi sẽ tập trung vào pin nhiên liệu và cách chuyển đổi hydro thành điện năng. Giữ nguyên!

    Zalo
    Hotline