本文摘要(由ai生成):
这篇文章的主要内容是混合动力飞行器(HAV)的 Airlander 10 已正式开始型号认证(TC)程序。Airlander 10 旨在为世界各地提供新的超低排放航空服务,获得认证后将交付飞机。文章还介绍了 Airlander 10 的复合材料使用情况和零碳运营目标,并指出该飞行器在豪华旅游、城市空中交通、监视和货运等领域具有广阔的市场前景。
提交的申请标志着确定飞艇安全设计 的正式开始。获得认证后将交付飞机。
Hybrid Air Vehicles (HAV) - 混合动力飞行器
混合动力飞行器(HAV,Bedford,英国) 宣布, 已 与英国民航局航空监管机构(CAA) 正式开始 Airlander 10 的型号认证(TC) 程序。 Airlander 10 旨在为世界各 地提供新的超低排放航空服务。
TC 是确保飞机设计安全的严格过程。它的认证将 使 Airlander 10 机队在机动性、物流、旅游和休闲方面实 现商业化。后来计划的开发包括引入电动机,到 2030 年 实现该飞机的零排放版本。
这将是自 1979 年以来首次批准英国衍生的大型飞 行器。计划与欧盟航空安全局(EASA)和美国联邦航空 管理局(FAA)同时开展工作, 以实现全球交付。
HAV 首席执行官汤姆 ·格伦迪(Tom Grundy 表示: “Airlander 使新的、可持续的航空服务成为可能——这 是一架旨在提供全球大型机队服务的大型飞行器 。 ”。 “ 除了我们的生产计划外,申请型号认证也是我们实现 这一目标过程中的一个关键里程碑。
申请后, CAA 和 HAV 将就 TC 过程的计划达成 一 致,该计划将确定 HAV 将如何证明 Airlander 10 达到认 证基础中规定的要求, 这一步骤被称为合规手段(means of compliance)。在 CAA 的参与下, HAV 将制定广泛的文 件并进行一系列计划测试。至于以前的 TC 过程,认证 将使用一系列分析、模拟、实验室、地面和飞行测试。
HAV 表示, 一旦收到 TC, 它将正式开始交付 Airlander 10 的当前预订订单,金额为 10 亿英镑,以及将在南约克郡建立的新生产线每年最多 24 架飞艇。最 初 的 预 订 包 括 20 架 为 新 推 出 的 航 空 公 司 客 户 Air Nostrum Group 提供区域乘客流动服务的飞机, 以及用 于旅游业的飞艇。2024 年 2 月早些时候,旅游公司Grands Espace 预订了一架 Airlander 10 飞机,用于独特和可持 续的探索体验。
随着混合动力飞行器的 Airlander 飞艇 的出现,比空中更轻的飞行正在卷土重 来,它将复合材料和可持续性提升到了 一个新的水平。
Airlander 10 的首次飞行。图片来源:混合动力飞行器
自 19 世纪末发展以来,飞艇旅行在商业航空 中一直保持着利基地位。自首次亮相以来,他们 一直从事客运、货运和商业应用。最近,国防监 视、豪华旅游和货运方面的新的、更为突出的进 展表明,飞艇旅行在不断增长的城市空中交通(UAM-urban air mobility)市场中具有更大的潜力。
混合动力飞行器(HAV,Bedford,英国)是 一家通过开发 Airlander 10 混合动力飞行器来应对 这一利基市场的公司。这架广泛使用复合材料的 双壳飞艇包括一个非刚性外壳/外壳—容纳加压氦 气并使飞行器呈椭圆形的主要结构—四个燃烧克 雷逊的发动机,以及连接在底部的有效载荷模块。 短距离起飞/着陆(STOL-short take-off/landing) 飞 艇使用氦气浮力升力、空气动力学升力(气流) 和矢量推力的组合来保持高空;船体内充满气体 的气球会随着温度和高度的变化而膨胀和收缩。 根据 HAV 的说法,Airlander 10 的航程为 4000 海 里,最高时速为 130 公里,可以在空中停留长达 五天。
CW 之前曾报道过 Airlander 10 中的复合材料 使用情况,并再次与该公司核实,以了解飞机上 的材料和技术使用是如何演变的。HAV 首席技术 官迈克 · 达勒姆(Mike Durham) 表示,复合材料 的使用非常广泛。 达勒姆说:“ 外壳是由聚氨酯 弹性体材料层制成的,也是复合材料。 ”。“但 它没有抗压强度,使其具有灵活性。 ”达勒姆说,船体的层包括由液晶聚合物(LCP- liquid crystal polymer )、聚酯薄膜和 Tedlar 聚氟乙烯薄膜编织而 成的 Vectran 高性能复丝纱线的组合,用于设计强 度、保氦性和耐用性的多层层压材料。
复合材料还可用于 Airlander 的所有刚性结构,包括尾翼部件,这些部件由一家未公开的国 际公司提供的编织玻璃纤维预浸料制成,并在低 温下在非热压罐(OOA-out of autoclave)中真空固化。 有效载荷模块、后推进器导管和前塔架包含碳纤 维预浸料,也在低温非热压罐(OOA) 固化下进 行处理。
达勒姆说:“在过去的 8 到 10 年里,我们不 得不开发这些流程。 ”。“ 即使是我们的基本有效载荷舱也有大约 23 米长,大约 4.5 米宽,所以 这是一个很大的结构。你永远无法为此建造热压 罐,因此我们避开了热压罐 。 ”
HAV 有三到四家主要的全球供应商为Airlander 10 制造复合材料结构,由 HAV 进行组装 和集成。 达勒姆表示, 虽然无法透露名称,但其 许多制造商供应商将设在英国。
Airlander 的潜力不仅在于先进材料的使用。 达勒姆表示,该公司还致力于整合燃料电池技 术,以实现超低碳和零碳运营。
在 Airlander 的浮力升力和四个燃烧煤油的发 动机之间,与传统的固定翼或旋转翼飞机相比,该飞行器目前的二氧化碳排放量减少了 75%。致 力于零碳航空,HAV 一直致力于逐步采用发动机 电气化。
达勒姆说:“当我们出发时,我们正着眼于 2030 年拥有一个全电动、可运行的 Airlander ”。
“ 我们目前正在开发每一个都装有煤油发动机的 飞艇。我们希望到 2025 年能驾驶这种(版本) 。 ”。但我们在电动化方面的第一步是转向 我们所说的混合动力版本。 ”这种配置将结合前 向电动和后向煤油发动机,可节省 90%的排放。
Airlander 10 内部。
为了实现这些目标, 与英国柯林斯航空航天公司 和英国诺丁汉大学合作的 2019 年赠款资助项目 E-HAV1 推动了电力推进技术的发展,包括用于地面测 试的全尺寸 500 千瓦电动推进器原型。 达勒姆补充说,这是 HAV 正在努力与氢燃料电池技术建立的另 一 个合作伙伴关系的催化剂。
达勒姆说: “我们已经对我们的产品进行了大量 的内部研究,但目前我们认为氢气是最清洁的选择。”。“我们目前以质子交换膜技术为基础,因此以加压或低温形式获取氢气,并将其通过质子交换膜 产生电能。”
然而,对于 HAV 来说, 采用氢燃料电池有其长期 和短期的挑战。 达勒姆表示,由于氢燃料电池是一个 仍在兴起的行业, “ 我们面临的最大挑战之一是找到具 有适当可信度的合适合作伙伴, 使我们作为一家企业 能够管理我们的风险或失误 。 一个在我们想要的时候 提供我们想要的东西的合作伙伴。 ”
另一个挑战是,正在生产的大多数氢气—— “蓝 色”氢气——虽然据称更清洁, 但与该公司的零排放 预期不符。他补充道: “我真的希望供应商使用风力 涡轮机或太阳能电池板发电,以尽可能低的二氧化碳 成本创造‘绿色’氢气。”。
HAV 正专注于使用加压氢气,因为其风险较低, 但达勒姆指出,该公司具有灵活性,可能在 2030 年前 集成低温/液氢技术, 而无需太多修改。无论如何,他 说,Airlander 最初将需要储氢罐, 该储氢罐可以容纳 600 巴左右的 H2 气体, 并且经过完美的轻量化优化,
因为“ 我们负担不起在任何地方多携带一斤。 ” 达勒姆 说,使用复合材料压力容器储氢是可能的, 特别是如 果采用低温/液氢。
凭借成功的飞行测试计划和 7 级的技术准备水平,HAV 的 Airlander 10 即将进入生产阶段。此外, HAV 已获得英国民航局(CAA)的设计组织批准(DOA)和生产组织批准(POA)。现在, 该飞艇的 目标是获得全球运营的型号认证(TC)。
此外, 达勒姆表示, Airlander 10 的未来是广阔的,这一点在疫情中得到了重申。他说: “ 当时(2018- 2019 年),毫无疑问, 豪华旅游是我们获得吸引力的 市场。 ” 。“但当然, 疫情来袭, 旅游业似乎受到了特别严重的打击,所以我们不得不重新评估我们的立场。我们看到旅游业正在复苏——绿色生态旅游对我 们来说将是一个强大的地方——但我们也将这场(疫 情)视为一个寻找其他关键销售市场的机会。 ”
达勒姆指出,城市空中交通是一个强大的潜在市 场,以及监视(军事和民用)和货运应用。
他总结道: “这项技术在多个市场都有很多机会。现在是研制超高效艇的激动人心的时刻, 我们期 待着在今年晚些时候启动该项目。”。