点评:应对氢能航空的挑战

使用氢气为飞机提供燃料的概念并不新鲜。事实上，基于氢的燃料可以追溯到50年代，然后在冷战期间获得了一些发展，但在随后的几十年里几乎消失了。

但今天，基于氢的航空是一种真正的可能性，由于其消除飞机碳排放的潜力，人们对其越来越感兴趣。飞机只占全球碳排放量的2%，但航空业是一个备受瞩目的行业，在减少碳足迹方面，它可能比其他任何行业都面临更大的压力。因此，第一架商用氢动力飞机可能会到来最快在2035年但是，安全保障显得尤为重要。

氢在效率、储存方法和安全性方面与目前航空上使用的标准燃料有很大的不同。向氢燃料飞机的转变可能需要对航空工业现有的安全法规和基础设施进行重大改革。

以下是航空业领导者所面临的两个最大挑战的概要，并解释了为什么监控和管理这些系统的软件法规对解决安全问题至关重要。

挑战#1:成本和效率

一个主要因素是成本。建造一架使用氢作为燃料的测试飞机比建造一架使用传统燃料的飞机需要更多的空间，因为氢燃料的体积非常大。例如，氢燃料罐比传统燃料罐更大，需要建造更多的材料，因为氢燃料腐蚀金属的速度更快，比许多其他燃料更占空间。

然后是能量损失的问题。氢燃料在运输和储存过程中损失了很大一部分能量。所以从氢罐离开源头的那一刻起，少到一半能量的一半可能到达平面。简而言之，利用任何氢燃料飞机的设计都将是资源密集型的，并且由于这种能量损失需要大量的氢燃料供应。

为了减轻氢燃料的高资源负担，虚拟技术迅速发展，在实际建造阶段之前对许多不同的设计进行测试。例如，空客已经推出了一个演示项目，让一架经过验证的演示飞机测试不同的氢燃料和氢混合燃料选项，因此该公司不必制造许多不同的重资源测试飞机。

挑战#2:软件安全保证

氢燃料有其特殊的安全问题，因为泄漏和氢燃料燃烧的火焰是看不见的，逃逸的烟雾是没有气味的。因此，氢燃料飞机需要专门的传感器和软件来提醒维修人员或飞行员注意潜在的危险泄漏或火灾。

这些飞机还需要测量氢燃料电池的能源效率和能量损失的系统，可能还需要检测储罐故障率的软件，以防止泄漏。这些系统中的任何一个错误都可能导致太晚发现火灾，飞机在运输途中耗尽燃料，以及许多其他问题。

在航空电子系统中，已经有许多重要的软件质量和安全标准。最值得注意的是- 178 c吗，它为更重要的软件系统定义并要求更严格的测试和质量保证级别。但是DO-178C和其他现有的标准在氢电飞机上足够了吗?

简短的回答是否定的。一般来说，氢燃料飞机的设计还没有最终确定，没有人知道它们到底长什么样。因此，与传统飞机相比，这些飞机的安全保证看起来非常不同。这意味着像美国联邦航空管理局(FAA)这样的认证机构将需要为设计制定全新的行业标准。否则，我们就会看到采用的严重延迟。

一种解决方案可能是把注意力集中在软件和标准上已经存在用于其他行业的氢能技术，并将这些标准作为氢电飞机附加软件安全保证标准的基础。

安全标准在航空电子软件中是绝对必须的，在令人兴奋的与氢相关的新发展中更是如此。但如果认证机构不想远远落后于各国的零排放努力和航空电子设备的发展，他们需要立即开始调整软件和安全标准。

万斯Hilderman的航空专家、作家和首席执行官AFuzion