Rolls-Royce и партнеры использовали двигатель бизнес-самолета Pearl 700 на 100-процентном водородном топливе в рамках долгосрочной работы по разработке водородного двигателя внутреннего сгорания для узкофюзеляжных авиалайнеров к середине 2030-х годов. Сотрудничая с британским университетом Лафборо и немецким агентством аэрокосмических исследований DLR, группа по авиационным двигателям заявила, что испытания полностью кольцевой камеры сгорания доказали, что водород может создавать максимальную взлетную тягу.
По мнению Rolls-Royce, на этом прорыве основано на новых топливных форсунках, контролирующих процесс сгорания. «Это потребовало преодоления серьезных инженерных проблем, поскольку водород горит гораздо горячее и быстрее, чем керосин», — пояснила компания в заявлении, опубликованном 25 сентября. «Новые форсунки смогли контролировать положение пламени с помощью системы, которая постепенно смешивает воздух с водород для максимизации реактивности топлива».
Первоначально отдельные форсунки были испытаны при промежуточном давлении на новом испытательном стенде Университета Лафборо в Национальном центре горения и аэротермальных технологий. Затем оборудование было испытано на предприятии DLR в Кёльне, Германия, где окончательная оценка камеры сгорания полного давления была проведена с использованием стендов Института двигательных технологий агентства.
«Это невероятное достижение за короткое время. пространстве времени», — сказала технический директор Rolls-Royce Грация Виттадини. «Управление процессом сгорания — одна из ключевых технологических задач, с которыми сталкивается отрасль, пытаясь превратить водород в настоящее авиационное топливо будущего. Мы добились этого, и теперь нам легче двигаться вперед».
Инженеры по двигателестроению из британского университета Лафборо помогли протестировать новые топливные форсунки, используемые для управления процессом сгорания водорода. (Изображение: Rolls-Royce)
Rolls-Royce работает с бюджетным авиаперевозчиком EasyJet над разработкой более крупной водородной силовой установки. В прошлом году компания успешно запустила турбовентиляторный двигатель AE2100 на экологически чистом водороде в исследовательском центре Боскомб-Даун на юге Англии. Airbus также участвует в недавно созданном Британском водородном альянсе.
Следующим шагом для партнеров является использование результатов обоих наборов испытаний для разработки наземных испытаний полностью газоводородного двигателя на двигателе Pearl. Кроме того, они намерены провести наземные испытания турбовентиляторного двигателя того же типа, использующего жидкий водород.
Двигатель Pearl 700 установлен на дальнемагистральном бизнес-джете Gulfstream G700. Компания Rolls-Royce также разработала Pearl 10X для нового самолета Dassault Falcon 10X и Pearl 15 для моделей Bombardier Global 5500 и 6500.
Первый испытательный запуск турбины для гибридно-электрической трансмиссии
Также на этой неделе компания Rolls-Royce сообщила, что провела первые испытания на сжигание топлива новой небольшой газовой турбины, которую она разрабатывает для гибридно-электрических силовых агрегатов. Компания заявила, что испытания подтвердили эффективность компактной, мощной турбины, которая будет интегрирована в легкую масштабируемую турбогенераторную систему, обеспечивающую мощность от 600 до 1200 кВт.
Rolls-Royce ориентируется на новые модели. гибридно-электрические приложения, включая самолеты eVTOL и eSTOL, а также региональные авиалайнеры вместимостью до 19 пассажирских мест. Сама новая небольшая газовая турбина также может использоваться для вертолетов, вспомогательных силовых установок и военных самолетов.
Группа авиационных двигателей заявила, что может работать на экологически чистом авиационном топливе в качестве первого шага по сокращению выбросов углекислого газа при одновременном увеличении срока службы. дальность полета, чем это возможно в настоящее время с полностью электрической силовой установкой. В будущем предполагается, что турбина будет работать на водородном топливе.
Для наземных испытаний команда Rolls-Royce объединила 14 подсистем в процессе проектирования, закупок и сборки, который занял чуть меньше года. Испытательная установка включает в себя такие стандартные компоненты, как клапаны и шланги, а также системы впрыска топлива, масла и вентиляции, опоры двигателя и водяные тормоза. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы частично финансируются Министерством экономики и борьбы с изменением климата Германии.
По данным Rolls-Royce, его турбогенератор подойдет как для серийных, так и для гибридных силовых агрегатов. Это означает, что он может как заряжать аккумуляторы, так и напрямую подавать электроэнергию на электрические двигательные установки, чтобы самолет мог переключаться между источниками питания во время полета.
Компания Rolls-Royce разработала небольшую газовую турбину, которая станет частью новой легкой гибридно-электрической трансмиссии. (Изображение: Rolls-Royce)