川崎重工が国内初、世界最高レベルの低NOx性能実現する水素航空エンジンの運転試験に成功

川崎重工が国内初、世界最高レベルの低NOx性能実現する水素航空エンジンの運転試験に成功

技術開発が前進

川崎重工業は10月8日、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「グリーンイノベーション基金事業/次世代航空機の開発プロジェクト」の一環として推進している「水素航空機向けコア技術開発」に関し、国内で初めて、世界最高レベルの低NOx(窒素酸化物)性能を実現する新開発の水素燃焼器を搭載した小型航空エンジンの運転試験に成功したと発表した。

同社は「本成果は、水素航空機の実現に向けたエンジン技術開発における重要なマイルストーン」と意義を強調している。




水素航空機エンジン運転試験の様子

本事業では、水素を燃料とする航空エンジンの実用化に向け、水素燃焼技術および関連システム技術の開発を進めている。

今回は川崎重工が独自に開発した低NOx燃焼技術を取り入れた新型燃焼器を小型航空エンジンに搭載し、両社で水素100%燃料による運転試験を行った。

試験は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の能代ロケット実験場(秋田県能代市)で行い、エンジン始動から回転上昇、巡航相当の定常運転、加減速運転および停止までの一連の運転条件で安定した燃焼と推力発生を確認したという。

今回開発した燃焼器には、川崎重工が発電用ガスタービン向けに開発・製品化したマイクロミックス燃焼技術を、航空用水素エンジン向けに応用している。

この燃焼技術は、水素を多数の微小火炎に分散して燃焼させることで局所的な高温領域の発生を抑制し、NOx排出量を大幅に低減できる点が特長。



今回の試験では、航空エンジンとして必要な運転安定性と低NOx性能の両立を確認できた。ここから、ICAO(国際民間航空機関)が継続的に強化している航空エンジン排出ガス規制への対応に加え、世界最高レベルの低NOx性能を実現できる見通しを得たという。

「水素航空機向けエンジン燃焼器・システム技術開発」の一環として実施。川崎重工はこれまで、小型水素航空エンジンの運転試験や液化水素燃料貯蔵タンクの実証試験に取り組んできており、今回得た成果を踏まえ、水素航空機の実現に必要な主要技術の確立を図る取り組みをさらに加速させる。

今回の事業では、2021~30年をコア技術開発期間と設定している。今後、機体、エンジン、燃料タンクなどの各技術を統合し、水素航空機システムとしての成立性と性能を検証する地上実証試験を計画している。

(藤原秀行)

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