清洁航空准备投入超过9亿欧元进入下一阶段

国际热点作者 / 花爷 / 2025-04-29 23:05
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    尽管第一批项目开始真正取得进展,但欧盟清洁航空机构正在为欧盟资助的第二阶段做准备,该阶段将于2025年2月开始。  

  

  尽管第一批项目开始真正取得进展,但欧盟清洁航空机构正在为欧盟资助的第二阶段做准备,该阶段将于2025年2月开始。

  这一阶段将从第三次提案征集开始,欧盟将拨款3.8亿欧元(4亿美元)用于推进研究和创新工作。第三轮招标将于2月进行,其中2.05亿欧元用于超高效中短程(SMR)飞机架构;1.45亿欧元用于超高效支线飞机架构;1500万欧元用于飞机概念集成和影响评估。

  另外1500万欧元将用于清洁航空所谓的“快速通道区域”,这些区域“旨在降低替代或互补技术解决方案的风险,从而加快实施过程”。

  可缩放的UltraFan架构是一个清洁航空项目的重点

  此前,“清洁航空”在两个第一阶段为28个项目提供了8.1亿欧元的资金,而这一次,“清洁航空”在研究和创新方面的投资高达9.1亿欧元。

  这个数字将远远超过工业的匹配,第二阶段的总预算将达到23亿欧元左右。

  此外,第三次征求建议书将采用前一阶段的产出,到那时应该达到技术准备水平(TRL) 4,并继续发展,最迟在2030年项目结束时将新的推进概念或飞机架构带入TRL6。这应该允许它们在下一代商用飞机上使用,并于2035年投入使用。

  清洁航空部门、项目发展和沟通部门负责人Sebastien Dubois说,虽然该项目的最终目标没有改变——确保航空业能够达到2050年欧盟绿色协议的气候中和目标——但实现这一目标的途径已经发生了微妙的调整。

  清洁航空最近在其战略研究与创新议程(SRIA)文件中列出了修订后的计划,反映了欧盟的资金现状和技术成熟度水平,Dubois称其为“准备第二阶段内容的基础”。

  尽管重点仍然放在三个不同的工作流程上——区域、小型反应堆和氢动力飞机(HPA)——以及实现至少30%的排放改进的目标,但与之前的SRIA迭代相比,已经发生了一些变化。

  最值得注意的是取消了对SMR飞机(本质上是典型的窄体飞机)氢推进的研究,清洁航空公司认为,该技术到2035年还无法投入使用。

  如果一方面远离氢动力,另一方面又拥抱氢动力,这似乎是一个矛盾,那么要记住的关键是每个平台的预期性能属性:清洁航空认为HPA是一个新的类别,能够在高达1000海里(1850公里)的航线上搭载100名乘客,而SMR飞机的相应数字是200-250名乘客和3000海里。

  因此,虽然h2动力飞机可以使用氢燃料电池或直接燃烧,但SMR概念的尺寸和范围驱使它向后一种动力来源发展,“这需要更多的时间来成熟”,杜布瓦说,他认为2045年是一个更现实的服役时间框架。

  他补充说:“这是一个风险缓解方法的问题……对于SMR,我们需要一个比燃料电池高得多的功率密度。”

  此外,在第二阶段,清洁航空将不会资助任何与SMR应用的机翼相关的项目,尽管在第一阶段有这样的研究。相反,这些活动将在国家层面上进行,比如由英国航空航天技术研究所支持的空客牵头的“明日之翼”项目。

  杜布瓦说,清洁航空“没有足够的资金来覆盖所有的活动”,他指出,要把第一阶段的所有技术都带到TRL6阶段,需要大约120亿欧元的预算。

  类似的警告也适用于支线飞机,其中一个多兆瓦的动力系统将进行飞行测试,但一个新的超高效机翼将留在地面上,只用于地面演示。杜布瓦说,没有足够的资金来进行这两项飞行测试。

  虽然第二阶段将进行混合动力系统的飞行测试,但新的支线飞机机翼仍将是地面演示

  这就是问题的关键所在:要为其宏大的工作计划的其余部分提供资金,就必须分清轻重缓急。

  在第二阶段,单个技术将从实验室转移到集成到飞机级系统中,并在许多情况下最终进行飞行测试。

  例如,虽然氢不再是方程式的一部分,但SMR“支柱”的重点仍然是“破坏性推进概念”,其中三种不同的发动机架构将进行飞行测试,以追求在飞机水平上提高20%的燃油消耗。

  这三个概念——已经进入第一阶段的工作——是劳斯莱斯公司的UltraFan架构(HEAVEN项目)的缩小版,由MTU航空发动机公司及其合作伙伴(SWITCH)开发的水增强混合动力涡轮风扇,以及CFM国际公司的RISE开式转子概念(OFELIA)。

  这三个项目还建立在现有的行业主导的研究活动的基础上——确保清洁航空的欧盟资金得到更多的回报——例如,CFM此前已与空客达成一项计划,在A380飞行试验台上测试RISE发动机。

  对于支线飞机,演示将把不同的第一阶段技术——能源产生、储存、分配和马达——结合成一个集成的多兆瓦混合动力系统。

  杜布瓦补充说:“我们需要为飞行测试演示进行所有必要的修改。”测试将使用一架经过改装的区域涡轮螺旋桨飞机(很可能是ATR)进行,两台热发动机中的一台将被混合动力系统取代。

  对于氢动力飞机,清洁航空的第一阶段已经资助了三个独立的1mw级燃料电池动力系统的研究。Dubois说:“我们正在评估它们的可扩展性,最高可达2.5-3MW,用于未来的1000纳米、100座飞机类型。”

  然而,由于清洁航空“决定真正把重点放在燃料电池上,作为第二阶段飞行测试演示的主要目标”,他说“不会进行氢气燃烧的飞行测试”。

  第一阶段的两个项目正在研究氢燃烧技术:由劳斯莱斯领导的CAVENDISH和由GE Avio领导的HYDEA。

  杜波依斯说,氢燃料发动机的关键不在于燃烧元素的能力,而在于掌握上游的必要技术:“我们将付出巨大努力,进一步完善端到端燃料分配系统,这可能是实现这一概念的关键组成部分之一。”

  但有两种飞机概念将作为这一流程的一部分进行研究:一种是燃料电池驱动的,另一种是配备双燃料发动机的——能够燃烧Jet-A-1或氢气——这是卡文迪什项目的研究领域之一。

  明年2月的第三次提案征集将在2026年和2027年分别进行。第一阶段和第二阶段之间的一个显著变化是,在英国脱欧后的协议下,英国作为清洁航空的联邦国存在——增加了9600万欧元的预算,而加拿大的企业和研究机构也将能够在7月份达成的协议的支持下参与其中。

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