Жидководородный двигатель – новый рекорд топливных элементов

(Zapoved) – Калифорнийец Универсальный водород он сделал это снова. Новейшие эксперименты, посвященныеводородная авиация они прошли успешно, даже если честно говоря, испытания проходили на земле, а не в воздухе. Что было протестировано? Функционирование жидководородный двигатель на основе технологии топливных элементов и мегаваттного класса в сочетании с инновационным модуль хранения запатентовано самой компанией. «Это самый большой когда-либо созданный двигатель на топливных элементах, работающий на жидком водороде». — с энтузиазмом заявил Марк Казин, президент и технический директор компании. «Это делает его последним в серии «новинок» Universal Hydrogen».

Полеты с нулевым уровнем выбросов на водороде

Декарбонизация глобального авиационного сектора является одной из самых серьезных задач нынешнего энергетического перехода. В качестве первых шагов по сокращению выбросов сектор сделал ставку на закачиваемое биотопливо, топлива растительного происхождения, которые можно постепенно подмешивать в существующую топливную смесь. И без каких-либо модификаций существующих двигателей или инфраструктуры. Но для того, чтобы выбросы углекислого газа были полностью сведены к нулю, технологии должны развиваться. В таблице есть два варианта: использовать электрический носитель или водород. Однако первый не очень подходит для дальней авиации. Батареи, по сути, могут питать двигатели самолета, но их вес серьезно ограничивает автономность полета.

H2 также представляет проблемы. Основная из них заключается в низкой объемной плотности энергии водорода. Другими словами, при данном количестве энергии водород будет занимать значительно больший объем, чем традиционное топливо для реактивных двигателей в условиях окружающей среды. Для решения этой проблемы изучаются два подхода:

• там сжатиес давлением порядка 700 бар, что, однако, увеличивает потери, сокращая срок службы механических частей.
• там сжижение. При доведении носителя до очень низких температур (~ -250°С) он разжижается, уменьшая свой объем.

Криогенный жидкий водород, очевидно, не панацея. Его энергия единицы объема (хотя и выше, чем в газообразном состоянии) все же составляет 24% от энергии керосина. Несмотря на это, это представляется одним из наиболее интересных решений со времён комбинация топливного элемента и электродвигателя имеет примерно вдвое больший КПД, чем двигатель внутреннего сгорания.. Таким образом, только половина энергии может быть сохранена.

Макси-двигатель на жидком водороде и новый модуль

Криогенный водородный модуль, испытанный калифорнийской компанией, питал наземный испытательный стенд «Железная птица» более 1 часа 40 минут, имитируя профиль полета регионального самолета. Iron Bird — это функциональный аналог двигателя H2, который Universal Hydrogen проводит летные испытания с марта 2023 года.

Модуль, разработанный в инженерно-проектном центре Universal Hydrogen в Тулузе, Франция, содержит около 200 килограммов жидкого водорода и способен хранить его в течение длительного времени. Внутри есть системы для преобразования его обратно в горячий водород, который потребляется трансмиссией. Он также включает в себя такие функции, как обнаружение утечек H2 и системы вентиляции для безопасной эксплуатации, а также быстрое соединение для легкой установки и снятия с самолета. По мнению компании, двух единиц должно быть достаточно, чтобы преодолеть 500 морских миль на региональном авиалайнере ATR72.