La société britannique d'ingénierie industrielle Rolls-Royce a développé de nouveaux injecteurs de carburant et d'autres composants capables de brûler de l'hydrogène selon les spécifications requises pour le décollage des avions. L'objet de test était la chambre de combustion du turboréacteur à double flux Pearl 700 qui propulse le Gulfstream. Le moteur propulse les jets G700 de Gulfstream, avec des modèles standard capables de produire plus de 18 000 livres de poussée.
Rolls-Royce a effectué un test de combustion d'hydrogène sur le brûleur du moteur Pearl 700 en Allemagne, et la société a indiqué que le test avait été très réussi car le brûleur fonctionnait et les émissions produites par le test étaient conformes aux attentes.
Comme les moteurs de fusée, les moteurs qui propulsent les avions présentent une variété de profils de poussée et de vol. La puissance des moteurs est généralement maximale pendant le décollage, car ils doivent générer suffisamment de puissance pour garantir qu'il y ait suffisamment de flux d'air sous les ailes de l'avion pour permettre le vol. Après le décollage, la poussée du moteur est ajustée en fonction de la consommation de carburant et de la vitesse de l'avion. Puis, à l'atterrissage, les moteurs sont à nouveau boostés pour maintenir la bonne vitesse de descente, maintenant l'avion dans l'alignement de la piste et donnant au pilote suffisamment de marge pour assurer une manœuvre de contournement si nécessaire.
Naturellement, cela signifie que les composants internes du moteur sont soumis à des contraintes importantes lors du décollage et de l'atterrissage. L’un de ces composants est la chambre de combustion, le cœur d’un moteur d’avion qui produit des milliers de livres de poussée. Comme son nom l'indique, le carburant de l'avion est brûlé dans la chambre de combustion et l'énergie générée est chargée d'entraîner la turbine du moteur afin d'assurer un débit d'air suffisant pour maintenir la poussée et la portance.
Un élément clé du brûleur est la buse. La tuyère, que l'on trouve également dans les moteurs-fusées, est chargée de fournir du carburant à la chambre de combustion et doit être conçue pour résister aux forces extrêmes à l'intérieur de la chambre de combustion. Par conséquent, la buse est conçue en tenant compte du carburant qui alimente le moteur. Pour les tests d'hydrogène, Rolls-Royce a conçu de nouvelles buses spécifiquement pour l'hydrogène.
L’hydrogène est l’un des carburants les plus difficiles à traiter, comme l’a découvert la NASA lors de son vol Artemis 1 plus tôt cette année. Cependant, la combustion de l’hydrogène ne libère pas de gaz à effet de serre dans l’atmosphère et le carburant offre également aux moteurs un plus grand avantage en termes de puissance. Selon Rolls-Royce, étant donné que l'hydrogène brûle à une température plus élevée que le kérosène, les buses de carburant à hydrogène avancées utilisées pour les tests doivent résister à des températures de combustion plus élevées que les buses à kérosène. Ils peuvent également contrôler la flamme à l’intérieur du brûleur en mélangeant de l’hydrogène avec de l’air, contrôlant ainsi la façon dont le premier brûle.
La buse à hydrogène a également été testée à l'Université de Loughborough au Royaume-Uni et au Centre aérospatial allemand de Cologne avant des tests sous pleine pression simulant les conditions de décollage. Les derniers tests ont également été effectués au centre aérospatial, et Rolls-Royce a déclaré qu'ils lui avaient permis de collecter des données sur l'inflammabilité de l'hydrogène et son aptitude au vol à réaction.