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全球首架液氢飞机即将升空

日期:2021-04-02    来源:E通航

国际新能源网

2021
04/02
08:48
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关键词: 氢动力飞机 氢燃料电池飞机 液氢飞机

AeroDelft近日公布了三分之一等比例缩小的双座飞机Phoenix原型,将成为全球首架采用液态氢的飞机。氢能源作为未来航班低碳化的重要方向具备诸多潜在优势,包括远高于锂电池的能量密度,对环境更环保等等。如果使用气态氢作为能源,续航能力只有同等喷气式燃料动力系统的一半不到,因此目前科技公司都集中在液态氢系统开发上。

按重量计算,液氢系统可以储存的能量是气体系统的三倍以上,这意味着大规模液氢客机可以想象比今天的化石燃料燃烧器飞得更远。但是开发液氢系统并不容易,液氢按重量计算具有极高的能量密度,但按体积计算密度却很低,因此你需要在设计飞机时增加更多的燃料储存空间,并可能因此而产生额外的阻力。

来自荷兰代尔夫特理工大学的44名学生组成的AeroDelft团队一直在潜心研究“世界上第一架液态氢燃料电池飞机”,目前已经展示了一架1/3比例的原型机,计划在今年7月进行首次公开飞行。

Phoenix是双座e-Genius电动滑翔机的氢气改装版本,该滑翔机由斯图加特大学开发,2011年首次飞行。e-Genius在其破纪录的历史中,仅靠电池供电就已经飞行了400多公里(250英里)。使用汽油动力增程器,它可以行驶约1000公里(620英里)。全尺寸的Phoenix将携带10公斤的液态氢,预计续航里程为2000公里(1240英里),空中续航时间可达10小时。

而三分之一缩小的原型机体积也不小,它的翼展为5.7米(约19英尺),重50公斤(110磅),携带1 公斤(2.2磅)的液态氢,足够估计7小时左右的续航力和500公里(310英里)左右的航程。氢气被保存在-253 °C (-423 °F) 的低温罐中,并通过 “复杂的管道系统”加热到0 °C (32 °F),然后通过一个1.5 千瓦的燃料电池为飞机尾部的电动螺旋桨电机充电。

原型项目经理Sam Rutten表示:“液氢系统的开发进展顺利。我们正在结束设计阶段。液氢是一种非常困难的东西。为了使它保持液态,你需要将它冷却到20开尔文左右,非常接近绝对零度。我们的推进小组已经开发了一个特殊的罐子,还有其他的支持系统,这将使我们能够用液氢飞行。我们已经开始了生产阶段,第一步已经根据所有相关认证来建造这个罐子”。

全尺寸的Phoenix也在建造过程中,计划在今年7月公开亮相。它应该会在2022年夏天靠气态氢飞行,计划在2024年进行首次全尺寸液态氢飞行。


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