天外飛行：氫動力噴射機的科技突破
概述
法國圖盧茲的新創公司天外飛行（Beyond Aero）正致力於推出一款氫動力商務噴射機。該公司當前正在進行基於氫能的 85 千瓦動力系統的地面測試，計劃於今年晚些時候進行單發試飛。天外飛行計劃首次推出一款名為 Beyond Aero One 的商務噴射機，其飛行範圍可達 800 海哩，速度約為每小時 310 節（約 356 英裏），可容納最多八名乘客。該公司還計劃在未來推出通勤噴射機，甚至可能是更大型的飛機。
天外飛行的創始人是長期的朋友 Eloa Guillotin（CEO）、Hugo Tarlé（CTO/COO）和 Valentin Chomel（產品和策略）。Guillotin 和 Tarlé從事企業家活動，而 Chomel 在航空航天行業工作多年。在世界最大的飛機裝置製造商之一 Safran 進行飛行測試儀器工作期間，他接觸到了電動垂直起降飛機（eVTOL）和氫動力系統。Chomel 開始了他的博士研究，專注於電氣化的技術路線圖，但在晚上，他經常與兩位朋友討論下一步該做什麼，並涉獵物聯網和體育技術領域。“我說，'夥計們，你們對飛機充滿熱情，讓我們一起作為一家公司來建造飛機吧。因為一切都將需要改變，這是一個巨大的市場機會，”Chomel 告訴我。
Chomel 認為，在很多方面，對於新創公司來說從頭開始建造飛機比波音或空中客車等大企業轉換現有系統到全新技術要容易得多。創始人們還認為，在電動航空起飛之前，還需要很長時間。而氫燃料電池已經廣泛應用於重型公共交通，包括公共汽車和卡車。Chomel 開玩笑地說：“基本上，我們的飛機是三輛卡車。”
技術挑戰
Chomel 指出，技術挑戰主要集中在航空領域的氫儲存和熱管理方面。該公司已經獲得了多項相關專利。其中一項涉及將氫氣罐置於飛機主體下部的整流罩中，另一項涉及熱管理系統。氫系統需要一個相對較大的熱交換器，這將對飛機產生額外的阻力，減少飛機的航程和實用性。“我們的所有技術專利都是關於如何製造氫動力飛機，而不是如何製造氫動力設施。我們沒有革命性地改變這一點，”他說。相反，該團隊的重點是整合所有這些系統。
市場機會和挑戰
天外飛行當前的重點是讓其飛行展示機進入空中，測試其核心假設。之後，他們將開始研發商務噴射機。考慮到商務航空每旅客英裏的巨大碳排放量，該團隊認為，這不僅在技術上是可行的，而且是一個巨大的市場，需要一種替代今天的噴噴油燃燒發動機。“我們希望迎合一個市場，其中的客戶對私人飛機的公共形象有所問題，或者出於個人信仰或公司的環境、社會和公司治理（ESG）目標，”Chomel 說。這些客戶有數百萬美元的資金可用於購買獵鷹（Falcon）或灣流（Gulfstream）的飛機，但這些生產商也沒有提供任何替代品。天外飛行是 Y Combinator 冬季 2022 批次的一部分。該公司在加入 Y Combinator 之前、期間和之後進行了三輪籌資，Initialized、法國航空公司和一些獨角獸創始人參與了這些輪次的投資。
氫經濟和基礎設施挑戰
然而天外飛行最終很可能面臨的一個挑戰是確保足夠的飛機可以獲得氫加油。氫本身已經廣泛可得，但尚缺乏加油基礎設施，因此存在著一個明顯的「雞生蛋還是蛋生雞」的問題：沒有人會購買無法可靠加油的噴射機，同樣,沒有人會投資建設基礎設施，直到有需求出現。Chomel 認為，機場只需要有一個移動式氫氣槽車即可，盡管還需要一些投資，而這些機場還希望改用可持續航空燃料，遠離對一般航空活塞飛機使用的含鉛 100LL 燃料。
評論
天外飛行提供了一種具有潛力的創新解決方案，以應對航空業的碳足跡和環境可持續性挑戰。傳統的噴射機使用石油燃油，導致大量的碳排放。而氫動力噴射機則可以提供更低的碳排放和更清潔的能源供應。然而要實現氫動力飛機的商業化，仍然面臨著一些技術和基礎設施挑戰。
首先氫的儲存和管理是一個關鍵問題。將氫儲存於飛機中需要考慮氫瓶的佔用空間、重量和安全性。對於飛機來說航程和載荷能力至關重要，因此如何在保證飛行安全的同時盡量減少氫儲存對載荷和航程的影響是一個重要的技術難題。
其次航空業需要建設相應的氫加油基礎設施。當前氫加油站的建設相對較少，大部分專注於地面交通。為了實現氫動力飛機的商業化，需要在機場建設更多的氫加油站以確保飛機可以隨時獲得燃料。這需要投資和合作，從機場、航空公司到能源公司都需要共同努力。
此外航空業還需要克服公眾對氫動力飛機的認知和接受度問題。氫動力飛機是一個新興技術，公眾可能對其效能、安全性和可靠性有所疑慮。天外飛行和其他氫動力飛機新創公司需要透過豐富的飛行測試和實際案例來證實其技術和產品的可靠性。同時政府和航空業界可以共同努力，提供相應的監管框架和激勵措施，以推動氫動力飛機的發展和應用。
建議
對於天外飛行和其他相關公司，以下是一些建議:
技術研發:
- 繼續改進氫瓶的設計和材料，以提高儲存密度和安全性。
- 加固對氫燃料電池的研究，提高效能和壽命。
- 進行系統級別的測試和取證，以確保飛機的效能和安全性。
基礎設施發展:
- 促進氫加油設施的建設，特別是在機場和航空樞紐。
- 與能源公司和政府合作，提供資金和支援，推動氫能基礎設施的發展。
- 制定相應的監管政策，確保氫動力飛機的安全性和可靠性。
宣傳和教育:
- 加固對公眾和業界的宣傳，提高對氫動力飛機的認知和接受度。
- 組織展示活動和飛行展示，展示氫動力飛機的優勢和可行性。
- 與航空公司合作，推出氫動力飛機的商業航班，提供實際的使用案例。
總之氫動力噴射機的出現代表著航空業對永續發展的追求。雖然仍存在一些技術和基礎設施挑戰，但透過創新、合作和宣傳，氫動力飛機有潛力改變未來的航空業。
