ZEROe – hidrogén-hajtómű egy A380-as óriásgépen!

A kísérlet alapja egy már létező GE hajtóműtípus, a hordozógép hátsó traktusában férnek el a méretes hidrogéntartályok.

Az Airbus már 2020 őszén bejelentette, hogy a jövő a hidrogén-meghajtásé, és nem is egy, hanem három verzóban vázolta az új lehetőségeket. Ezek közül az egyik az volt, hogy a hidrogén lépjen a most használt kerozin helyébe, azt égessék el megfelelően módosított gázturbinákban, a másik, hogy hidrogén szolgáljon elektromos áram termelésére, ami aztán a meghajtást adja, a harmadik pedig az, amikor a hidrogén részévé válik a ma is használt üzemanyag-féleségeknek, és ezt az elegyet lehetne szintetikus üzemanyagként a jelenleg is létező hajtóművekhez használni.

A jelek szerint az Airbus és a CFM International friss bejelentése az első megoldás próbája lesz, vagyis olyan, a mai hajtóművek bázisán kialakítható szerkezetet kell konstruálni, amely a hibrid-elektromos rendszer nélkül, egyszerűen kerozin helyett hidrogénnel képes működni.

Az Airbus közleménye egészen pontosan nem jelöli meg, melyik verzió lesz az igazi, a lényeg, hogy a világ egyik legjelentősebb hajtóműgyára, amely a mai keskenytörzsű flotta jelentős része számára szolgál hajtóművekkel, egy A380-as óriásgép segítségével kísérletezik a továbbiakban az új rendszerrel.

„A program során egy átalakított Airbus A380-as tesztrepülőgépet használnak a mérnökök, amelyre egy speciális hajtóművet, az üzemanyag-ellátórendszert, valamint a hidrogén tárolására alkalmas üzemanyagtartályokat szerelnek be, utóbbiakat az Airbus francia és német üzemeiben tervezték és gyártották" – olvasható a közleményben. 

 „Az üzemanyagrendszert és a hajtóművet a CFM International (a GE Aviation és a Safran közös vállalata) fejleszti, a GE Passport hajtóművén alapuló új erőforrást az Egyesült Államokban készítik. Mérete, fejlett technológiája és egyéb műszaki jellemzők miatt esett a választás erre a hajtóműre, amelyet az Airbus A380-as törzsének hátsó részére szerelnek fel, így az emissziót, a kondenzcsík összetételét is vizsgálni tudják majd. A földi tesztek még ebben az évben elkezdődhetnek, az első felszállás 2026-ra várható” – eddig a szerkesztőségünkhöz eljuttatott közlemény.

Még néhány érdekes részlet. A GE Passport egy viszonylag friss konstrukció, eredetileg nagyobb business-jeteknek, nagy vonalakban a 737 MAX és a 320neo gépcsaládokon alkalmazott CFM LEAP kisebb teljesítményű változata, vagyis, ha sikerülne hidrogénre állítani, az viszonylag sima fejlesztési lehetőségeket jelenthetne egy meglévő hajtóműcsaládnak az új üzemanyagra. Ez is magyarázhatja, hogy az első légipróba már 2026-ra tervezhető, sőt, az Airbus szerint az új zéró kibocsátású gép már 2035-ben piacra léphet.

Csakhogy a hidrogénmeghajtás legkényesebb, talán legnehezebben megoldható része nem is annyira a hajtómű, aminek a CFM International alakítja át például az üzemanyagrendszerét és a vezérlését. Egyes hírek szerint az Airbus már eddig is kísérletezett „sima” CFM-56-osok hidrogénre való átalakításával. A működéshez azonban az kell, hogy a cseppfolyós hidrogént gázzá alakítsák és így juttassák el a hajtóműhöz, amely ráadásul a mostaniakhoz képest sokkal magasabb hőmérsékleten kell, hogy dolgozzon.

De sokak szerint még ennél is komolyabb próbatétel a mai kerozinéhoz képest nagyobb és különlegesen biztonságos tartályok kialakítása, beszerelése. Feltehető, hogy ezért érdemes ezekre a tesztekre a világ legnagyobb utasszállító típusának egyik példányát használni – egyébként ez a legelsőnek elkészült A380, az MSN-1 lesz, amelyet régebben az A350-esen alkalmazott hajtóművek „légi próbapadjaként” is alkalmaztak.

Most azonban a próbahajtómű nem valamelyik szárny alá kerül egy amúgy használatos hajtómű helyett, hanem egy külön konzolon, a törzs hátulsó, szárny mögött szektorában lesz a felső szint felett és oldalt elhelyezve, így elkerülik, hogy a szárny alatti eredeti hajtóművek „bezavarjanak” ezekbe a mérésekbe. A pilótafülkében a középső konzolon külön gázkart kap az ötödik hajtómű, a működéséről szintén külön beszerelt műszerek tájékoztatják a pilótákat.

A hidrogéntartályokat pedig a próbahajtóműhöz viszonylag közel, de a gép alsó szintjére építik be, hermetizált konténerekben. (Nyilván az is fontos, hogy a súlypont mennél alacsonyabban legyen.) A hidrogén energia-sűrűsége kisebb, mint a ma használt tüzelőanyagoké, ezért a tartályai is nagyobbak kell, hogy legyenek ugyanakkora hatótávolságra számolva. Ezért is súlyos kérdése a hidrogénmeghajtásnak, hogy a tárolás túlsúlyához képest csökkentett hasznos teher mellett is lehet-e gazdaságosan működtetni az ilyen konstrukciókat.

Nos, a négy méretes hidrogéntartály biztonságos és tágas helyet kaphat az óriásgépben, ez is a logikus magyarázata, hogy a gyártásból már kivont hatalmas A380-as lesz az ígéretes kísérlet legfőbb eszköze, amelyen bőven elfér egyébként a működést ellenőrző mérnökök munkahelye és a kiterjedt telemetria is.