英国工业工程公司劳斯莱斯开发了新型燃料喷嘴和其他部件,可以按照飞机升空所需的规格成功燃烧氢气。测试对象是为湾流提供动力的Pearl700涡轮风扇发动机的燃烧室。G700喷气式飞机和标准型号发动机能够产生超过一万八千磅的推力。罗尔斯·罗伊斯公司在德国Pearl700的燃烧器中测试了氢气燃烧,该公司报告称测试取得了成功,因为测试中的燃烧器运行和排放符合预期。
劳斯莱斯的新型燃油喷嘴是在飞机起飞所需条件下燃烧氢气的关键
就像火箭发动机一样,为飞机提供动力的发动机也有多种推力和飞行曲线。发动机通常在起飞时处于最强大的状态,因为它们必须产生足够的动力以确保飞机机翼下方有足够的空气流动以实现飞行。起飞后,根据燃油消耗和飞机速度调整发动机的推力。然后,在装货期间,发动机再次启动,以保持正确的下降率,使飞机与跑道对齐,并为飞行员提供足够的回旋余地,以确保在需要时复飞。
当然,这意味着发动机的内部组件在起飞和着陆时都承受着巨大的应力和压力。其中一个部件是燃烧器,它是飞机发动机产生数千磅推力的核心。顾名思义,飞机的燃料在燃烧器内燃烧,产生的能量负责驱动发动机的涡轮机,以确保有足够的气流来维持推力和升力。
燃烧器内部的关键部件是喷嘴。此外,火箭发动机内部的喷嘴负责将燃料输送到燃烧室,它们的设计必须能够承受其内部的极端力量。因此,它们的设计考虑到了为发动机提供动力的燃料,并且对于氢气测试,劳斯莱斯设计了专门针对氢气定制的新型喷嘴。
正如美国宇航局(NASA)在今年早些时候的阿耳忒弥斯1号飞行中发现的那样,氢气是最难处理的燃料之一。然而,燃烧氢气不会将温室气体释放到大气中,而且该燃料还为发动机提供了更大的动力优势。罗尔斯·罗伊斯表示,由于氢气比煤油燃烧得更热,因此用于测试的先进氢燃料喷嘴必须比煤油喷嘴承受更高的燃烧温度。他们还能够通过将氢气与空气混合来控制燃烧器内的火焰,从而控制前者的燃烧方式。
在进行模拟起飞条件的全压力测试之前,氢气喷嘴还在英国拉夫堡大学和位于科隆的德国航空航天中心进行了测试。最新的测试也在航空航天中心进行,劳斯莱斯表示,这些测试使其能够收集有关氢气可燃性及其适合喷气式飞机飞行的数据。