Het Britse industriële ingenieursbureau Rolls-Royce heeft nieuwe brandstofsproeiers en andere componenten ontwikkeld die met succes waterstof kunnen verbranden volgens de specificaties die nodig zijn om vliegtuigen te laten opstijgen. Het testobject was de verbrander van de Pearl 700-turbofanmotor die Gulfstream aandrijft. De motor drijft de G700-jets van Gulfstream aan, met standaardmodellen die meer dan 18.000 pond stuwkracht kunnen produceren.
Rolls-Royce voerde in Duitsland een waterstofverbrandingstest uit van de brander van de Pearl 700-motor, en het bedrijf meldde dat de test zeer succesvol was omdat de brander werkte en de door de test geproduceerde emissies waren zoals verwacht.
Net als raketmotoren zijn de motoren die vliegtuigen aandrijven verkrijgbaar in verschillende stuwkracht- en vluchtprofielen. Het motorvermogen is meestal maximaal tijdens het opstijgen, omdat ze voldoende vermogen moeten genereren om ervoor te zorgen dat er voldoende luchtstroom onder de vleugels van het vliegtuig is om te kunnen vliegen. Na het opstijgen wordt de stuwkracht van de motor aangepast op basis van het brandstofverbruik en de vliegtuigsnelheid. Vervolgens worden bij de landing de motoren weer opgevoerd om de juiste daalsnelheid te behouden, waardoor het vliegtuig in lijn blijft met de landingsbaan en de piloot voldoende speelruimte krijgt om indien nodig te kunnen manoeuvreren.
Dit betekent uiteraard dat de interne componenten van de motor tijdens het opstijgen en landen aanzienlijk worden belast. Eén van die onderdelen is de verbrander, het hart van een vliegtuigmotor die duizenden kilo’s stuwkracht produceert. Zoals de naam al doet vermoeden, wordt de brandstof van het vliegtuig verbrand in de verbrandingskamer, en de opgewekte energie is verantwoordelijk voor het aandrijven van de turbine van de motor om voldoende luchtstroom te garanderen om de stuwkracht en de lift te behouden.
Een belangrijk onderdeel van de brander is het mondstuk. Het mondstuk, dat ook in raketmotoren wordt aangetroffen, is verantwoordelijk voor het leveren van brandstof aan de verbrander en moet zo zijn ontworpen dat het de extreme krachten in de verbrander kan weerstaan. Daarom is het mondstuk ontworpen met de brandstof die de motor aandrijft in gedachten. Voor de waterstoftests ontwierp Rolls-Royce speciaal voor waterstof nieuwe sproeiers.
Waterstof is een van de moeilijkst te verwerken brandstoffen, zoals NASA eerder dit jaar ontdekte tijdens zijn Artemis 1-vlucht. Bij de verbranding van waterstof komen echter geen broeikasgassen vrij in de atmosfeer, en de brandstof biedt motoren ook een groter vermogensvoordeel. Volgens Rolls-Royce moeten de geavanceerde waterstofbrandstofsproeiers die voor het testen worden gebruikt, hogere verbrandingstemperaturen weerstaan dan kerosinesproeiers, omdat waterstof op een hogere temperatuur brandt dan kerosine. Ze kunnen ook de vlam in de brander regelen door waterstof met lucht te mengen, waardoor ze bepalen hoe de eerste brandt.
Het waterstofmondstuk werd ook getest aan de Loughborough University in Groot-Brittannië en het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum in Keulen, voordat er tests onder volledige druk werden uitgevoerd om de startomstandigheden te simuleren. De laatste tests werden ook uitgevoerd in het lucht- en ruimtevaartcentrum en Rolls-Royce zei dat ze het toestonden gegevens te verzamelen over de ontvlambaarheid van waterstof en de geschiktheid ervan voor straalvluchten.