私たちの ZEROe 航空機を動かす冷酷な心

H水素は、2035 年までにゼロエミッション航空機を市場に投入するという当社の使命の鍵となりますが、-253°C という非常に低い温度で保管する必要があります。 この技術を利用するということは、革新的な極低温水素貯蔵タンクを開発することを意味します。 幸いなことに、私たちのネットワークには、ネットワークを構築するのに適切なスキルを備えたチームがいます…

航空機はどのようにして水素を使って飛行するのでしょうか? 水素を直接燃焼させる場合でも、燃料電池で電気に変換する場合でも、まず -253°で安全に保管する必要があります。 トゥールーズ、ナント、ブレーメンの当社チームがどのように協力して、水素による飛行を可能にする革新的な極低温貯蔵庫の設計と製造を行っているかをご覧ください。

当社は、2035 年までにゼロエミッション航空機を市場に投入するという目標を達成するために、革新的なテクノロジーの活用を常に検討しています。これのかなり基本的な側面は、そのような航空機に動力を供給する方法です。 そのため、私たちは非常に魅力的な選択肢であると信じている水素の利用に多大な努力を払っています。

最も簡単に言うと、航空機が水素で直接飛行できるようにする主な技術は 2 つあります。 改良されたガス タービン エンジンを使用して水素燃焼でエンジンに動力を供給したり、水素燃料電池を使用して電力を生成したりできます。 また、両方のテクノロジーを組み合わせて使用​​するハイブリッド アプローチを導入することもできます。

しかし、これらのオプションに関係なく、水素は非常に低温に保たれなければならないということが常に働いています。 -253℃で保管する必要があり、タンクが空になった場合でも飛行中ずっとその温度を一貫して保つ必要があります。

したがって、水素燃料航空機の貯蔵タンクは絶対に不可欠なコンポーネントですが、従来の航空機に搭載されているものとはまったく異なります。 私たちは、これらの戦車を適切に設置することが当社の ZEROe 航空機の成功に不可欠であることをすぐに認識しました。そのため、約 15 か月前に、設計と製造の任務を担うゼロ エミッション開発センター (ZEDC) をフランスのナントとドイツのブレーメンに設立しました。水素タンクを取り付け、稼働を開始します。

この最初の戦車がこれほど迅速に製造されたのを見るのは、拠点全体のチームワークの真の証拠です。 私たちはタンクを最適化して効率を高め、環境フットプリントをさらに削減したいと考えています。結局のところ、ゼロエミッション航空機はライフサイクル全体を通じて可能な限りゼロエミッションに近づける必要があります。

Chris Redfern 氏、ZEROe Aircraft 製造責任者、推進産業アーキテクト責任者

私たちがナントとブレーメンの同僚に頼ったのは、彼らがこの課題に取り組むために必要なスキルをすでに持っていたからです。 ブレーメンはアリアン・グループやエアバス・ディフェンス・アンド・スペースと緊密であり、水素に関する取り組みの経験があり、ナントは金属構造に関する豊富な専門知識を持っている。 タンクはナントで製造され、液体水素のガス化を担当するコールドボックスはブレーメンで製造されています。

このタンクは技術的に革新的なだけでなく、従来のプロセスからの脱却を表しています。 ダイナミックで機敏な作業方法論を採用したチームは、迅速に進歩するために、革新、テスト、フェイルファスト、適応の必要性を受け入れる共同開発アプローチを採用しました。 つまり、チームは理論的な計画に多くの時間を費やすのではなく、プロトタイプの製造に直接取り掛かり、改良されたプロトタイプを開発する前にテストしてそこから学習します。

このスピードは、ナントの現場での進歩によって強調されています。チームは空の倉庫を利用し、エアバス史上初の極低温水素タンクを 1 年余りで建設しました。

この新しいテクノロジーを市場に投入するまでの道のりは次のようになります。

エンジニアはトゥールーズで極低温水素タンクをソフトウェアで設計します。 これらの設計はナントとブレーメンのチームに渡され、チームで検討され、製造プロセスが検討されます。 設計が合意されると、水素ではなく窒素でテストされる最初のタンクが開発されます。 これが私たちが今いるところです。

次のステップは、プロトタイプを批判的な目で見て、何が改善できるかを考えることです。 洞察とテストデータが照合され、このすべての情報が水素を充填する 2 番目のプロトタイプの設計に反映されます。 すでに多くのフィードバックをいただいており、特にスペースの最大化、パフォーマンスの向上、製造プロセスの簡素化に注力しています。 2 番目のタンクの作業はすでに始まっており、製造とテストにはさらに約 1 年かかる予定です。

最終目標は、2026年から2028年までにA380実証機にタンクを搭載できる状態にすることだ。

ZEROe Aircraft の製造責任者兼推進工業アーキテクト責任者の Chris Redfern 氏は次のようにコメントしました。「この最初の戦車がこれほど迅速に製造されるのを見るのは、拠点全体のチームワークの真の証拠です。アジャイルな方法論は素晴らしいプロトタイプを提供しており、今後も役立つでしょう」 「将来の反復で改善を推進します。私たちはタンクを最適化して効率を高め、環境フットプリントをさらに削減したいと考えています。結局のところ、ゼロエミッション航空機はライフサイクル全体を通じて可能な限りゼロエミッションに近づける必要があります。」

私たちは、航空機内で液体水素を安全に保管する方法を示してきました。 しかし、次に何が起こるでしょうか？ それを航空機の動力としてどのように利用するのでしょうか? 次回のエピソードでは、燃料電池と水素を電気に変換する方法に焦点を当てます。 乞うご期待！