Công ty khởi nghiệp hàng không vũ trụ Beyond Aero của Pháp thông báo rằng dự án máy bay phản lực kinh doanh chạy bằng hydro BYA-I One đã hoàn thành thành công Đánh giá thiết kế sơ bộ (PDR), đánh dấu một bước quan trọng cho thế hệ máy bay phản lực kinh doanh không phát thải mới này trên con đường đạt được chứng nhận đủ điều kiện bay. Máy bay đang tiến triển theo kế hoạch và đặt mục tiêu đưa vào hoạt động thương mại vào khoảng năm 2030.

Từ ý tưởng trên giấy, máy bay phản lực kinh doanh chạy bằng hydro có cả ưu điểm về bảo vệ môi trường và giảm tiếng ồn, đồng thời được coi là một hướng đi kỹ thuật quan trọng để giảm lượng carbon trong ngành hàng không kinh doanh. Nhiên liệu hydro, loại nhiên liệu hầu như không tạo ra gì ngoài nước khi được đốt cháy hoặc chuyển đổi bởi pin nhiên liệu, được coi là một trong những loại nhiên liệu hàng không "xanh nhất" hiện có. Beyond Aero đã chọn con đường kỹ thuật động cơ điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro cho BYA-I, thay thế động cơ tua-bin khí truyền thống bằng quạt đẩy điện mà các quan chức cho biết có thể giảm đáng kể mức độ tiếng ồn của chuyến bay.

Tuy nhiên, ngành hàng không hydro vẫn phải đối mặt với một loạt hạn chế thực tế. Một mặt, thế giới vẫn chưa hình thành một hệ thống cung cấp năng lượng hydro trưởng thành, đặc biệt là mạng lưới sản xuất hydro xanh có hàm lượng carbon thấp và quy mô lớn vẫn còn thiếu. Mặt khác, so với nhiên liệu hàng không truyền thống, hydro có mật độ năng lượng thể tích cực thấp, có nghĩa là cần phải mang theo một thể tích nhiên liệu lớn hơn hoặc áp suất cao hơn trong cùng một hành trình. Nếu sử dụng hydro lỏng, nó phải dựa vào hệ thống vận chuyển và lưu trữ đông lạnh phức tạp, đắt tiền và cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ, đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với cả cơ sở hạ tầng sân bay và bể chứa trên máy bay.

Beyond Aero cố gắng tránh một số vấn đề thông qua việc lựa chọn đường dẫn kỹ thuật. BYA-I đã từ bỏ hydro lỏng và thay vào đó sử dụng dung dịch hydro khí áp suất cao 700 atm, sử dụng công nghệ lưu trữ hydro áp suất cao hoàn thiện hiện có để tránh việc xây dựng và bảo trì các nhà máy hydro lỏng đông lạnh cũng như hệ thống nhiệt độ cực thấp trên tàu. Giải pháp này đơn giản hơn về mặt quản lý nhiệt và loại bỏ sự cần thiết của các bình chân không Dewar cồng kềnh. Tuy nhiên, việc lưu trữ hydro ở áp suất cao vẫn có nghĩa là chi phí trọng lượng đáng kể: Các công bố chính thức chỉ ra rằng để lưu trữ mỗi kg hydro, cần có khoảng 20 kg bể chứa hydro áp suất cao bằng sợi carbon. "Trọng lượng chết" này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể mà còn đặt ra những hạn chế bổ sung đối với hiệu suất cất cánh và hạ cánh của các sân bay ở độ cao và thời tiết nắng nóng.

Tuy nhiên, Beyond Aero có thể hiện sự tin tưởng mạnh mẽ vào định vị thị trường và triển vọng công nghệ của BYA-I. Máy bay được thiết kế như một máy bay phản lực kinh doanh tầm ngắn, với tầm hoạt động được kiểm soát trong phạm vi 800 hải lý (khoảng 920 dặm/1.482 km) và tốc độ hành trình khoảng 300 hải lý/giờ (khoảng 345 dặm/giờ, 556 km/giờ). Với trọng lượng cất cánh tối đa khoảng 9.600 kg (21.164 pound), BYA-I có thể chở tối đa 8 hành khách và 2 thành viên phi hành đoàn, đồng thời nhắm đến các phân khúc thị trường như đi công tác trong khu vực và các chuyến bay thuê chuyến ngắn cao cấp.

Về kiến ​​trúc hệ thống điện, BYA-I sử dụng cấu hình dự phòng bao gồm sáu pin nhiên liệu 400 kilowatt để cung cấp năng lượng cho động cơ phản lực cánh quạt điện. Beyond Aero tuyên bố rằng hệ thống pin nhiên liệu đa dự phòng này “có thể so sánh với động cơ tua-bin truyền thống” về độ tin cậy và khả năng chống hỏng hóc. Đồng thời, hệ thống động cơ điện không phát thải carbon dioxide mang lại cho máy bay lợi thế né tránh tự nhiên trước áp lực của các chính sách liên quan và dư luận như thuế carbon và "sự xấu hổ khi bay", đồng thời được coi là một bố cục hướng tới tương lai cho môi trường pháp lý trong tương lai.

Trên lộ trình chứng nhận đủ điều kiện bay, Beyond Aero đang tìm kiếm chứng chỉ đủ điều kiện bay CS-25/Phần 25 do Cơ quan An toàn Hàng không Châu Âu (EASA) và Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA) cấp. Tiêu chuẩn chứng nhận này thường áp dụng cho máy bay vận tải dân dụng cỡ lớn và được coi là một trong những ngưỡng đủ điều kiện bay nghiêm ngặt nhất trong ngành hàng không.

Kỹ sư trưởng Luiz Oliveira của Beyond Aero cho biết việc vượt qua đánh giá thiết kế sơ bộ có nghĩa là cấu hình tổng thể của máy bay và các hệ thống chính của nó - bao gồm hệ thống động cơ đẩy, hệ thống lưu trữ hydro, bố trí khí động học và hệ thống điện tử hàng không - đã đạt đến ngưỡng trưởng thành để hỗ trợ "kiến trúc có thể chứng nhận". Sau khi hoàn thành đánh giá theo giai đoạn này, dự án sẽ chuyển sang giai đoạn xác minh thiết kế chi tiết và tích hợp của từng hệ thống con, đồng thời tiếp tục xác minh các chỉ số an toàn và hiệu suất trong các thử nghiệm và chuyến bay thử nghiệm tiếp theo.

Trong cấu trúc thị trường của máy bay phản lực kinh doanh truyền thống, các mẫu máy bay chạy bằng hydro như BYA-I vẫn đang trong giai đoạn thăm dò ban đầu. Tuy nhiên, trong bối cảnh áp lực trung hòa carbon và các quy định thắt chặt, các dự án tương tự được kỳ vọng sẽ mang lại những lựa chọn xanh khác biệt cho ngành hàng không kinh doanh. Beyond Aero lần này đã vượt qua nút đánh giá thiết kế sơ bộ, đây cũng được coi là một tiến bộ cụ thể khác trong lĩnh vực hàng không hydro từ ý tưởng đến kỹ thuật và khả năng bay.