Trong việc phủ xanh du lịch hàng không, các bộ phận nhỏ có thể tạo ra sự khác biệt lớn
Làm cho các bộ phận cụ thể của máy bay trở nên nhẹ hơn có thể giúp cắt giảm lượng khí thải CO2 của ngành hàng không. Tín dụng: CC0 qua Bapt
Cánh tà máy bay và các bộ cấp điện khẩn cấp là một phần trong nỗ lực giảm thiểu đóng góp của ngành hàng không vào sự nóng lên toàn cầu.
Mỗi khi máy bay cất cánh hoặc hạ cánh, các cánh tà trên cánh sẽ mở rộng hoặc thu lại để duy trì sự ổn định và đóng vai trò nhắc nhở trực quan rằng một chiếc máy bay bao gồm hàng nghìn bộ phận phức tạp.
Việc thiết kế lại một số thành phần này cũng có thể làm giảm lượng khí nhà kính—bao gồm cả carbon dioxide—mà máy bay thải ra. Hàng không chiếm khoảng 2,5% lượng khí thải CO2 toàn cầu.
Tất cả trên tàu
Yan Duranteau của công ty hàng không vũ trụ Safran của Pháp cho biết: "Chúng ta cần đi đầu trong việc giảm khí thải nhà kính". "Máy bay cần trở nên sạch hơn."
Trong cuộc tranh luận về xanh hóa ngành hàng không, người ta chú ý nhiều đến các vấn đề như nhiên liệu thay thế. Vào tháng 4 năm nay, EU đã đồng ý đặt ra các mục tiêu ràng buộc về sự sẵn có của nhiên liệu hàng không bền vững ở châu Âu.
Được gọi là ReFuelEU, luật mới quy định rằng kể từ năm 2025, các nhà cung cấp phải đảm bảo rằng 2% nhiên liệu được cung cấp tại các sân bay của EU là bền vững, tăng lên 6% vào năm 2030, 20% vào năm 2035 và 70% vào năm 2050.
Tuy nhiên, các hành động khác cũng có ích. Ví dụ: làm cho máy bay nhẹ hơn có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm lượng khí thải—một chiến lược được theo đuổi trong dự án SWING kết thúc vào tháng 9 năm 2022 sau ba năm.
Christophe Cornu, người điều phối SWING và là nhà nghiên cứu tại Trung tâm Kỹ thuật Công nghiệp Cơ khí của Pháp, hay Cetim, cho biết: "Chúng tôi cần tất cả các giải pháp để chống lại biến đổi khí hậu". "Điều này bao gồm giảm trọng lượng."
vạt trước
SWING tập trung vào cánh tà Krueger nằm ở phía trước cánh máy bay.
Trong quá trình hạ cánh và cất cánh, những cánh tà này được mở rộng để làm cho cánh lớn hơn và thay đổi hình dạng khí động học của nó. Điều này giúp máy bay ổn định hơn trong những thời điểm quan trọng khi nó bay ở tốc độ thấp hơn.
SWING đã tạo ra một thiết kế mới cho các nắp này bằng cách sử dụng polyme nhiệt dẻo, một loại vật liệu có thể tái chế và nhẹ hơn các kim loại thông thường.
Cornu cho biết: “Chúng tôi đã giảm gần 20% trọng lượng của bộ phận này. Anh ấy hy vọng rằng các vật liệu được phát triển trong dự án sẽ được sử dụng cho nhiều bộ phận hơn là chỉ nắp Krueger.
“Vẫn còn rất nhiều nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm phải được thực hiện,” Cornu nói. "Nhưng nếu chúng ta có thể thiết kế lại toàn bộ máy bay bằng những vật liệu mới này, chúng ta có thể giảm tới 20% lượng khí thải."
Hy vọng hydro
Một bộ phận khác của máy bay đang được xem xét lại là bộ cấp điện khẩn cấp. Trong trường hợp mất điện, thiết bị này cho phép các hệ thống quan trọng như điều khiển chuyến bay tiếp tục hoạt động.
Hiện nay, một tuabin gió nhỏ thường được sử dụng để cung cấp năng lượng khẩn cấp cho máy bay dân dụng. Các vòng quay của thiết bị này, được gọi là tua-bin khí ram và kéo dài ra khỏi thân máy bay trong suốt chuyến bay, cung cấp năng lượng cho máy phát điện hoặc bơm thủy lực.
Dự án FLHYSAFE đã kết thúc vào tháng trước sau 5 năm rưỡi, đã tìm cách thay thế hệ thống đó bằng một giải pháp thay thế chạy bằng hydro.
Mục tiêu chính của hệ thống mới là làm cho máy bay an toàn hơn ngay cả khi những lợi ích về môi trường cũng được hứa hẹn.
Safran's Duranteau, người điều phối FLHYSAFE, cho biết: "Không thể kiểm tra một tuabin cho mỗi chuyến bay - sẽ quá phức tạp để thực sự tạo ra tốc độ không khí trên mặt đất để làm cho tuabin quay". "Tuy nhiên, một hệ thống pin nhiên liệu có thể được theo dõi liên tục và tránh những lỗi tiềm ẩn, giúp nó an toàn hơn."
Các nhà nghiên cứu của dự án hy vọng rằng hệ thống của họ, hiện đang được thử nghiệm, sẽ hoạt động tốt hơn trong các điều kiện khẩn cấp so với các tuabin được sử dụng ngày nay. Nhóm nghiên cứu có thêm động lực—để chứng minh rằng hydro có thể hoạt động trong ngành hàng không và đóng vai trò là nhiên liệu không phát thải.
Duranteau cho biết: “Suy nghĩ về những bộ phận cụ thể như thế này cho phép chúng tôi hiểu rõ hơn về hydro cho ngành hàng không. "Một đơn vị năng lượng khẩn cấp là một hệ thống phức tạp, với rất nhiều hạn chế. Bằng cách quản lý để vận hành hệ thống này bằng hydro, chúng tôi đang tiến một bước quan trọng."
Trong luật ReFuelEU, hydro được đưa vào như một phần của hỗn hợp nhiên liệu bền vững và dự kiến sẽ dần dần hỗ trợ quá trình khử cacbon trong vận tải hàng không.
đường dài
Bộ nguồn khẩn cấp do FLHYSAFE phát triển và các cánh tà mới xuất hiện từ SWING có thể được sử dụng trên các máy bay hiện có.
Tuy nhiên, do thời gian phát triển lâu dài và chứng nhận cần thiết trong ngành hàng không, chúng sẽ được giới thiệu thực tế không sớm hơn năm 2030. Các bộ phận mới cũng sẽ phải tích hợp liền mạch với các bộ phận khác của máy bay.
"Chúng ta vẫn còn một chặng đường dài phía trước," Duranteau nói. "Các bộ phận của hydro trong ngành hàng không, chẳng hạn như bình chứa, vẫn chưa đủ hoàn thiện. Chúng tôi phải cải tiến chúng trước khi có thể tích hợp loại hệ thống này vào máy bay."
Các cánh tà SWING đang được xác nhận với Sonaca, một công ty hàng không vũ trụ của Bỉ cung cấp các bộ phận cho nhà sản xuất máy bay Airbus.
"Một Kruege Cornu của Cetim cho biết: "Cánh tà cần phải tích hợp vào toàn bộ cánh. "Chỉ thiết kế cánh tà thôi là chưa đủ. Bạn cần phải thay đổi toàn bộ cánh để thực hiện công việc này."
Trong cộng đồng nghiên cứu, công trình này được coi là một đóng góp nhỏ nhưng quan trọng trong việc chống biến đổi khí hậu.
"Hôm nay chúng tôi chỉ thiết kế lại một phần nhỏ của cánh," Cornu nói. "Nhưng những bài học kinh nghiệm có thể được sử dụng cho nhiều bộ phận của máy bay. Những gì chúng tôi đang làm ở đây có khả năng thay đổi hoàn toàn cách máy bay hoạt động."
