NASA 的實(shí)驗(yàn)性混合動(dòng)力氫發(fā)動(dòng)機(jī)終于可以減少飛行排放

航空旅行產(chǎn)生的 CO 約占全球總量的 2.5%₂排放量，盡管幾十年來(lái)一直在努力開(kāi)發(fā)替代燃料或更高效的飛機(jī)設(shè)計(jì)，但這個(gè)數(shù)字并沒(méi)有太大變化。

然而，NASA（也是美國(guó)的航空管理局）一直在努力為航空旅行建立一個(gè)更可持續(xù)的未來(lái)。

最近，他們向伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的 Phillip Ansell 提供高級(jí)概念研究所 （NIAC） 資助，以開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力氫基飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而支持朝著這個(gè)方向邁出的另一步。

這筆贈(zèng)款的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)用于航空可持續(xù)系統(tǒng)的氫混合動(dòng)力 （Hy2PASS） 發(fā)動(dòng)機(jī)，這是一種使用燃料電池和燃?xì)廨啓C(jī)為飛機(jī)提供動(dòng)力的混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)以前已經(jīng)嘗試過(guò)，但 Hy2PASS 的秘訣是它使用空氣處理。

在混合動(dòng)力飛機(jī)系統(tǒng)中，通常有一個(gè)燃料電池和一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)。燃料電池將氫氣作為輸入，并產(chǎn)生電能作為輸出。在典型的混合動(dòng)力系統(tǒng)中，這種電能將為壓縮機(jī)提供動(dòng)力，壓縮機(jī)的輸出直接與渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)耦合。

然而，在 Hy2PASS 中，壓縮機(jī)本身與渦輪機(jī)分離，盡管它仍然為其提供氧氣。然后，它還為燃料電池的陰極提供氧氣，使其能夠繼續(xù)運(yùn)行。

這種方法有一些優(yōu)點(diǎn)，但最重要的是它允許的效率顯著提高。通過(guò)將壓縮機(jī)直接與渦輪機(jī)分離，可以消除該機(jī)械連接處產(chǎn)生的廢熱。

此外，它還允許壓縮機(jī)在不同的壓力下運(yùn)行，允許算法優(yōu)化其速度，同時(shí)忽略渦輪機(jī)的必要速度。

此外，整個(gè)系統(tǒng)的排放物基本上只是水。因此，這種混合動(dòng)力系統(tǒng)有效地完全消除了這種混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排放。

因此，至少?gòu)睦碚撋现v，這種類(lèi)型的推進(jìn)系統(tǒng)將是 NASA 和其他航空業(yè)多年來(lái)一直在尋求的圣杯。

要使這個(gè)系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)，還有很長(zhǎng)的路要走。第一階段 NIAC 贈(zèng)款將側(cè)重于驗(yàn)證該系統(tǒng)的概念。重要的是，它還需要了解另一個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)和“任務(wù)軌跡優(yōu)化”，以最大限度地減少系統(tǒng)未來(lái)任何用例的能源需求。

這聽(tīng)起來(lái)對(duì)系統(tǒng)在實(shí)踐中的使用方式會(huì)有一些限制，盡管將其作為第一階段的一部分進(jìn)行充實(shí)似乎是一個(gè)合理的用例。

如果該項(xiàng)目成功，并且考慮到 Ansell 博士始終如一地滿(mǎn)足 NASA 設(shè)計(jì)目標(biāo)的記錄，這似乎是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在不久的將來(lái)，氫動(dòng)力飛機(jī)可能會(huì)再次升空。

這一次，它將成為消除世界上最重要的行業(yè)之一排放的關(guān)鍵參與者。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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