航空旅行生產約2.5%的全球公司2排放,儘管在開發替代燃料或更高效的飛機設計方面進行了數十年的努力,但該數字並沒有太大的發展。
但是,NASA(也是美國航空管理局)一直在努力為航空旅行建立更可持續的未來。
最近,他們通過為伊利諾伊大學Urbana-Champaign的菲利普·安塞爾(Phillip Ansell)提供了高級概念研究所(NIAC)贈款,以支持朝著這個方向發展的又一步,以開發基於混合氫的飛機發動機。
該贈款專注於開發航空可持續系統(HY2PASS)發動機的氫混合動力,這是一種使用燃料電池和燃氣輪機為飛機供電的混合動力發動機。以前已經嘗試過混合系統,但是Hy2Pass的秘密調味料是使用空氣處理。
在混合飛機系統中,通常有一個燃料電池和燃氣輪機。燃料電池將氫作為輸入,並創建電能作為輸出。在典型的混合系統中,這種電能將為壓縮機供電,其輸出直接耦合到旋轉渦輪機。
但是,在Hy2Pass中,壓縮機本身與渦輪機解耦,儘管它仍然為其提供氧氣。然後,它還向燃料電池的陰極提供氧氣,從而繼續運行。
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該方法具有一些優勢,但最重要的是它允許的效率顯著提高。通過直接從渦輪機解開壓縮機來消除在該機械連接處產生的廢熱。
同樣,它允許壓縮機以不同的壓力運行,從而使算法可以優化其速度,同時忽略渦輪機的必要速度。
此外,整個系統的排放本質上只是水。因此,這種混合系統有效地消除了這種混合引擎所產生的排放。
因此,從理論上講,至少這種類型的推進系統將是NASA和航空業的其他地區一直在尋求多年的聖杯。
使該系統成為現實還有很長的路要走。 I階段NIAC贈款將專注於證明系統的概念。重要的是,它還需要了解另一個飛機系統和“任務軌跡優化”,以最大程度地減少系統的任何未來用例的能源需求。
這聽起來好像是如何在實踐中使用該系統有一些局限性,儘管這是第一階段的一部分,這似乎是一個合理的用例。
如果該項目成功,並且鑑於Ansell博士始終達到NASA設計目標的記錄,這似乎是一個不錯的選擇。有一天很快,有氫驅動的飛機可能再次在空中。
這次,它將是消除世界上最重要的行業之一的排放的關鍵參與者。