
據(jù)報道,一種革命性的低溫氫氣罐設(shè)計有望從根本上提高氫動力飛機的續(xù)航里程。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù),使用這種清潔燃料電池的客機可以比使用噴氣燃料的同類飛機飛行距離遠四倍。
長期以來,重量一直是所有航天機械的“天敵”。氫在每單位重量上的卓越能量儲存能力使其成為航空領(lǐng)域鋰電池的有吸引力的替代品。
近日,田納西州公司Gloyer-Taylor實驗室(GTL)聲稱已經(jīng)建造并測試了幾個低溫罐,與最先進的航空低溫罐(金屬或復(fù)合材料)相比,重量減輕了75%。多年來,GTL一直致力于開發(fā)由石墨纖維復(fù)合材料和其他材料制成的超輕量級低溫罐。
該公司表示,他們已經(jīng)測試了密封性,甚至通過了幾個低溫?zé)釅貉h(huán),這些罐子的技術(shù)準(zhǔn)備程度(TRL)為6+,其中TRL6代表了在操作環(huán)境中驗證原型水平的技術(shù)。
當(dāng)你處理液態(tài)氫等燃料時,容器的重量會有很大的不同,因為液態(tài)氫本身的重量很輕。對于典型的壓縮氣體氫氣罐,燃料對滿罐重量的貢獻程度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般只有10-11%。
GTL聲稱,長2.4米、直徑1.2米的冷凍罐只有12公斤重。加上裙子和真空杜瓦殼,總重量為67公斤(148磅)。它能容納150公斤氫氣。這是近70%的質(zhì)量分?jǐn)?shù),給低溫冷卻設(shè)備、泵等東西留下了很大的重量空間,保持了整個系統(tǒng)總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的50%以上。
如果能做到這一點,結(jié)果將是顛覆性的。如果質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過50%,清潔飛機的飛行距離將是使用噴氣燃料類似飛機的四倍。同時,根據(jù)每名乘客英里的成本,運營成本估計將降低50%,碳排放將完全消除。
例如,研究人員表示,飛機制造公司De Havilland的加拿大Dash-8 Q300飛機使用噴氣燃料載客50-56名乘客可飛行約1558公里(968英里)。同一架飛機改為燃料電池動力系統(tǒng)和GTL復(fù)合油箱后,可飛行4488公里(2789英里)。