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2022-04-26
重大突破!超輕低溫儲(chǔ)氫罐有望使飛機(jī)航程提升4倍

據(jù)報(bào)道,一種革命性的低溫氫氣罐設(shè)計(jì),有望從根本上提高氫動(dòng)力飛機(jī)的續(xù)航里程。而且據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù),采用這種清潔燃料電池的客機(jī)可以比使用噴氣燃料的同類飛機(jī)飛行距離遠(yuǎn)四倍。

一直以來(lái),重量都是所有航天機(jī)械的大敵。而氫在每單位重量上的卓越能量?jī)?chǔ)存能力,使其成為航空領(lǐng)域中鋰電池的一個(gè)極具吸引力的替代品。

近期,田納西州公司Gloyer-Taylor實(shí)驗(yàn)室(GTL)聲稱它已經(jīng)建造并測(cè)試了幾個(gè)低溫罐,與目前最先進(jìn)的航空低溫罐(金屬或復(fù)合材料)相比,重量降低了75%。GTL多年來(lái)一直致力于開(kāi)發(fā)由石墨纖維復(fù)合材料和其他材料制成的超輕量級(jí)低溫罐。

該公司說(shuō),他們已經(jīng)測(cè)試了密封性,甚至通過(guò)了幾個(gè)低溫?zé)釅貉h(huán),而且這些罐子的技術(shù)準(zhǔn)備程度(TRL)為6+,其中TRL 6代表在操作環(huán)境中已經(jīng)驗(yàn)證了原型水平的技術(shù)。

當(dāng)你處理像液態(tài)氫這樣的燃料時(shí),容器重量的減輕會(huì)產(chǎn)生巨大的差異,因?yàn)橐簯B(tài)氫本身的重量很輕。對(duì)于一個(gè)典型的壓縮氣體氫氣罐來(lái)說(shuō),燃料對(duì)滿罐重量的貢獻(xiàn)程度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般只有10-11%。

GTL聲稱,長(zhǎng)2.4米、直徑1.2米的冷凍罐只有12公斤重。加上裙邊和真空杜瓦殼,總重量為67公斤(148磅)。它可以容納150公斤的氫氣。這是一個(gè)將近70%的質(zhì)量分?jǐn)?shù),這給低溫冷卻設(shè)備、泵和其他東西留下了大量的重量空間,同時(shí)保持整個(gè)系統(tǒng)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)50%。

如果它能做到它所描述的那樣,結(jié)果將是顛覆性的。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)50%的情況下,它將使清潔飛機(jī)的飛行距離是使用噴氣燃料同類飛機(jī)的四倍,同時(shí)按每乘客英里的成本計(jì)算,運(yùn)營(yíng)成本估計(jì)將減少50%,并完全消除碳排放。

研究人員舉例稱,飛機(jī)制造公司De Havilland的加拿大Dash-8 Q300飛機(jī)使用噴氣燃料載客50-56名乘客可以飛行約1558公里(968英里)。改成燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和GTL復(fù)合油箱后,同樣的飛機(jī)可以飛行4488公里(2789英里)。

來(lái)源:財(cái)聯(lián)社

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