航空旅行生产约2.5%的全球公司2排放,尽管在开发替代燃料或更高效的飞机设计方面进行了数十年的努力,但该数字并没有太大的发展。
但是,NASA(也是美国航空管理局)一直在努力为航空旅行建立更可持续的未来。
最近,他们通过为伊利诺伊大学Urbana-Champaign的菲利普·安塞尔(Phillip Ansell)提供了高级概念研究所(NIAC)赠款,以支持朝着这个方向发展的又一步,以开发基于混合氢的飞机发动机。
该赠款专注于开发航空可持续系统(HY2PASS)发动机的氢混合动力,这是一种使用燃料电池和燃气轮机为飞机供电的混合动力发动机。以前已经尝试过混合系统,但是Hy2Pass的秘密调味料是使用空气处理。
在混合飞机系统中,通常有一个燃料电池和燃气轮机。燃料电池将氢作为输入,并创建电能作为输出。在典型的混合系统中,这种电能将为压缩机供电,其输出直接耦合到旋转涡轮机。
但是,在Hy2Pass中,压缩机本身与涡轮机解耦,尽管它仍然为其提供氧气。然后,它还向燃料电池的阴极提供氧气,从而继续运行。
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该方法具有一些优势,但最重要的是它允许的效率显着提高。通过直接从涡轮机解开压缩机来消除在该机械连接处产生的废热。
同样,它允许压缩机以不同的压力运行,从而使算法可以优化其速度,同时忽略涡轮机的必要速度。
此外,整个系统的排放本质上只是水。因此,这种混合系统有效地消除了这种混合引擎所产生的排放。
因此,从理论上讲,至少这种类型的推进系统将是NASA和航空业的其他地区一直在寻求多年的圣杯。
使该系统成为现实还有很长的路要走。 I阶段NIAC赠款将专注于证明系统的概念。重要的是,它还需要了解另一个飞机系统和“任务轨迹优化”,以最大程度地减少系统的任何用例的能源需求。
这听起来好像是如何在实践中使用该系统有一些局限性,尽管这是第一阶段的一部分,这似乎是一个合理的用例。
如果该项目成功,并且鉴于Ansell博士始终达到NASA设计目标的记录,这似乎是一个不错的选择。有一天很快,有氢驱动的飞机可能再次在空中。
这次,它将是消除世界上最重要的行业之一的排放的关键参与者。