Британский институт аэрокосмических технологий представил концепты трех водородных самолетов — регионального, узкофюзеляжного и широкофюзеляжного. За основу исследователи взяли проекты уже существующих летательных аппаратов и адаптировали их для работы на жидком водороде.

Водородное топливо — привлекательная альтернатива обычному авиационному. В газообразной форме оно легко и относительно чисто горит, а после себя оставляет только воду и на 90 процентов меньше оксида азота, чем керосин. Но поскольку энергетическая плотность газообразного водорода при обычной температуре гораздо ниже, ему требуются тяжелые и большие баки высокого давления для хранения в сжиженном виде. Если их установить внутри фюзеляжа, они уменьшают число посадочных мест. А если увеличить фюзеляж или подвесить большой топливный бак снаружи, увеличатся максимальная взлетная масса и лобовое сопротивление летательного аппарата.

Британский институт аэрокосмических технологий с 2020 года ведет проект FlyZero. Его цель — изучить концепции самолетов с нулевым уровнем выбросов. По мнению исследователей, жидкий водород — самая многообещающий вариант для больших коммерческих авиалайнеров. Они прогнозируют, что с середины 2030-х новое поколение водородных летательных аппаратов с низкой стоимостью топлива по операционным показателям опередят обычные самолеты.

Ранее FlyZero показал, как будут выглядеть широкофюзеляжный, узкофюзеляжный и региональный водородные самолеты. Но подробных деталей о концептуальных летательных аппаратах не раскрыл.

Британский институт аэрокосмических технологий 11 марта представил концепты регионального, узкофюзеляжного и широкофюзеляжного водородных самолетов в их окончательном варианте. Они основаны на проектах уже существующих летательных аппаратов — ATR 72–600, A320neo и Boeing 767–200ER — и внешне походят на них. Но требования к хранению жидкого водорода привели к тому, что у водородных версий диаметр фюзеляжа значительно больше.

FZR-1E / FlyZero

FZN-1E / FlyZero

FZM-1G / FlyZero

Моделью для регионального водородного самолета FZR-1E стал ATR 72–600, рассчитанный на перевозку до 74 пассажиров. FZR-1E по сравнению с последним чуть длиннее (28 метров против 27,2 метра) и отличается большим размахом крыла (31 метр против 27,1 метра). А диаметр его фюзеляжа увеличен на 0,7 метра до 3,5 метра. Это связано с топливными ячейками, размещенными под задней часть салона, и системой хранения воды, образующейся в результате «выхлопа». Крейсерская скорость FZR-1E будет 601 километр в час, а дальность — 1480 километров. Для сравнения, у ATR 72–600 эти показатели составляют 492,6 километра в час и 829 километров.

Узкофюзеляжный водородный самолет FZN-1E — адаптация A320neo, в котором помещаются до 194 пассажиров. Два бака с жидким водородом, топливная система и газовые турбины находятся у него в задней части. Для этого пришлось отказаться от классической конфигурации с подкрыльевым двигателем, изменить хвостовое оперение на Т-образное и добавить дестабилизаторы на носу, чтобы избежать проблем, связанных с центром тяжести. Фюзеляж FZN-1E на десять метров длиннее и почти на метр шире, чем у A320neo. А размах крыла составляет 39,3 метра против 35,8 у A320neo. При этом скорость и дальность полета у водородного узкофюзеляжного самолета предполагаются примерно такие же, как и у обычного аналога — 833 километра в час и 4444,8 километра.

За основу для концепта широкофюзеляжного FZM-1G исследователи взяли Boeing 767–200ER. Двигатели 279-местный лайнера расположены под крылом, а баки с жидким водородом — в негерметичной зоне напротив крыла. Диаметр фюзеляжа FZM-1G — шесть метров, что даже ближе к лайнерам A350 или 777X, а не к 767–200ER. Размах его крыла — 52 метра, а длина — 59,6 метра (у 767–200ER — 47,6 метра и 48,5 метра). Широкофюзеляжный водородный самолет сможет пролетать до 10,6 тысячи километров с крейсерской скоростью 875,9 километра в час.

Исследователи утверждают, что их концепты так же безопасны, как и те самолеты, на основе проектов которых они созданы. Но отмечают, что криогенное топливо недостаточно изучено. Второго этапа проекта FlyZero пока не предвидится.