AeroDelft的Phoenix即將升空將成全球首架液氫飛機
AeroDelft近日公佈了三分之一等比例縮小的雙座飛機Phoenix原型,將成為全球首架採用液態氫的飛機。氫能源作為未來航班低碳化的重要方向具備諸多潛在優勢,包括遠高於鋰電池的能量密度,對環境更環保等等。如果使用氣態氫作為能源,續航能力只有同等噴氣式燃料動力系統的一半不到,因此目前科技公司都集中在液態氫系統開發上。
按重量計算,液氫系統可以儲存的能量是氣體系統的三倍以上,這意味著大規模液氫客機可以想像比今天的化石燃料燃燒器飛得更遠。但是開發液氫系統並不容易,液氫按重量計算具有極高的能量密度,但按體積計算密度卻很低,因此你需要在設計飛機時增加更多的燃料儲存空間,並可能因此而產生額外的阻力。
來自荷蘭代爾夫特理工大學的44 名學生組成的AeroDelft 團隊一直在潛心研究“世界上第一架液態氫燃料電池飛機”,目前已經展示了一架1/3 比例的原型機,計劃在今年7 月進行首次公開飛行。
Phoenix 是雙座e-Genius 電動滑翔機的氫氣改裝版本,該滑翔機由斯圖加特大學開發,2011年首次飛行。e-Genius在其破紀錄的歷史中,僅靠電池供電就已經飛行了400多公里(250英里)。使用汽油動力增程器,它可以行駛約1000 公里(620 英里)。全尺寸的Phoenix 將攜帶10 公斤的液態氫,預計續航里程為2000 公里(1240英里),空中續航時間可達10 小時。
而三分之一縮小的原型機體積也不小,它的翼展為5.7 米(約19 英尺),重50 公斤(110 磅),攜帶1 公斤(2.2 磅)的液態氫,足夠估計7 小時左右的續航力和500 公里(310英里)左右的航程。氫氣被保存在-253 °C (-423 °F) 的低溫罐中,並通過“複雜的管道系統”加熱到0 °C (32 °F),然後通過一個1.5 千瓦的燃料電池為飛機尾部的電動螺旋槳電機充電。
原型項目經理Sam Rutten 表示:“液氫系統的開發進展順利。我們正在結束設計階段。液氫是一種非常困難的東西。為了使它保持液態,你需要將它冷卻到20開爾文左右,非常接近絕對零度。我們的推進小組已經開發了一個特殊的罐子,還有其他的支持系統,這將使我們能夠用液氫飛行。我們已經開始了生產階段,第一步已經根據所有相關認證來建造這個罐子”。
全尺寸的Phoenix 也在建造過程中,計劃在今年7 月公開亮相。它應該會在2022年夏天靠氣態氫飛行,計劃在2024年進行首次全尺寸液態氫飛行。