那架烧氢气飞行的苏联客机：1988年的氢能故事

1988年4月15日，一架经过改装的图-154客机从莫斯科的茹科夫斯基机场起飞。它的三台发动机中，有一台烧的是液氢。飞机爬升到高空，飞了一圈，然后安全降落。

这架飞机被称为图-155。在那个短暂而非凡的瞬间，它是航空史上最先进的推进实验。

三十八年后的今天，空客、波音和一大批初创公司都在竞相研发氢动力商用飞机。而图-155，至今仍是唯一一架真正飞上天的全尺寸氢动力客机。苏联人先做到了。然后苏联解体，这个项目也随之夭折。

低温发动机

图-155项目始于1980年，由图波列夫设计局主导。目标很明确：证明低温燃料——液氢，以及后来的液化天然气——可以驱动一架商用客机。

项目的载体是一架标准的图-154B，苏联当时的中程主力客机。工程师们把右侧（3号）发动机换成了改装过的库兹涅佐夫NK-88涡扇发动机，专门用来烧氢气。

工程上的难题不少。液氢需要储存在零下253摄氏度——只比绝对零度高20度。燃料箱装在机身后部，原本是客舱座位的位置。这是一个真空绝热的低温容器，空箱重量就超过一吨。

燃料输送系统也得全部重新设计——泵、阀门、密封件，都要能应对一种在室温下就沸腾、几乎能从任何材料缝隙渗漏出去的液体。NK-88的燃烧室同样经过改造，因为氢气的燃烧特性完全不同：烧得更热、更快，火焰几乎肉眼看不见。

尽管困难重重，图-155还是飞起来了。1988年4月，它一共完成了5次液氢飞行。1989到1990年间，又完成了100多次液化天然气飞行。这些LNG飞行很有实际意义：飞机飞过莫斯科到布拉迪斯拉发、汉诺威、尼斯的航线，证明低温燃料完全能支撑正常的商业飞行剖面。

为什么选氢气

苏联人对氢气感兴趣，出发点不是环保，而是能源安全。苏联天然气储量巨大，用液化天然气替代煤油很有吸引力——毕竟煤油需要炼油产能，而这恰恰是苏联经济的软肋。

氢气则更进一步。它可以用核电电解水来制取，燃料来源能做到完全自主。

但氢气在物理性能上也确实有优势。按重量算，氢气的能量密度大约是煤油的2.8倍。而且燃烧氢气的飞机，排出的只有水蒸气——没有二氧化碳，没有颗粒物，也没有硫化物。在那个气候变化还算不上政治议题的年代，苏联工程师已经注意到了这些长期好处。

问题出在密度上，而且是个大问题。液氢按体积算的能量密度，只有煤油的四分之一左右。要装下同样多的能量，氢燃料箱的体积得是煤油箱的四倍。这就是为什么图-155的氢燃料箱占掉了大半个客舱，也是为什么今天所有的氢动力飞机方案——从空客的ZEROe到ZeroAvia、Universal Hydrogen这些初创公司——都要面对同一个难题：燃料重量和燃料体积之间的取舍。

图-156：一架从未问世的客机

图-155的成功给了图波列夫信心，他们随即提出了图-156方案——一款以图-204机身为基础、专门设计的氢气/液化天然气动力客机，三台发动机全部改用低温燃料，并配备重新设计的一体化燃料箱。

图-156原计划在1990年代中期投入使用，可搭载多达164名乘客，执飞中程航线。

但它始终停留在图纸上。1991年苏联解体，几乎所有先进航空项目的国家资金都被切断。项目所需的低温燃料基础设施——机场的氢液化厂、绝热加注系统、安全规范——一样都没能建起来。图-155原型机被停飞，最终停放在格罗莫夫飞行研究院，渐渐被人遗忘。

今天的回响

将近四十年过去，航空业重新发现了苏联工程师早已证明的事情：氢气真的能让飞机飞起来。

空客承诺，要在ZEROe项目下于2035年推出氢动力客机投入使用。2022年，罗尔斯·罗伊斯和易捷航空成功完成了一台氢燃烧AE 2100-A涡桨发动机的地面测试。ZeroAvia正在改装的多尼尔228支线客机上，试飞氢燃料电池动力系统。

这些项目面对的挑战，其实图-155团队在1980年代就已经解决过一遍：低温储存、燃料输送、燃烧动力学，还有液氢那要命的体积问题。不同的是，2026年的驱动力不再是能源安全，而是气候生存。而且现在的工程工具——计算流体力学、先进复合材料、固态储氢技术——比图波列夫团队当年领先了整整一代。

图-155常常被现代氢能航空文献提起，但很少得到它应有的认可。它不是一个概念研究，也不是缩比验证机。它是一架全尺寸、三发动机的真实客机,真的飞上了天，用氢气证明了这条路走得通——比其他任何人早了三十八年。

如今这架原型机还停在茹科夫斯基机场，风吹日晒，几乎无人问津。如果空客的ZEROe能在2035年成功，那些参与研发的工程师，或许该去莫斯科看看它，致个敬。

苏联人，先做到了。

信息来源：migflug