Ультра

Революционная конструкция криогенного бака обещает радикально увеличить дальность полета самолетов с водородными двигателями – до такой степени, что чистые авиалайнеры на топливных элементах смогут летать в четыре раза дальше, чем сопоставимые самолеты, работающие на современном грязном реактивном топливе.

Вес — враг всего аэрокосмического. Действительно, превосходное накопление энергии на единицу веса делает водород такой привлекательной альтернативой литиевым батареям в мире авиации. Ранее мы писали о технологии топливных элементов HyPoint с турбонаддувом и воздушным охлаждением, но ее ключевым отличием на авиационном рынке является огромная удельная мощность по сравнению с традиционными топливными элементами. Благодаря высокой выходной мощности он чрезвычайно легкий.

Теперь, похоже, HyPoint нашла единомышленника, который делает аналогичные заявления в области хранения топлива. Компания Gloyer-Taylor Laboratories (GTL) из Теннесси уже много лет работает над разработкой сверхлегких криогенных резервуаров, изготовленных, среди прочего, из композитов из графитового волокна.

GTL утверждает, что построила и испытала несколько криогенных резервуаров, продемонстрировавших огромное снижение массы на 75 процентов по сравнению с «современными аэрокосмическими криотанками (металлическими или композитными)». Компания заявляет, что они прошли испытания на герметичность даже в ходе нескольких циклов криотермического давления и что эти резервуары находятся на уровне технологической готовности (TRL) 6+, где TRL 6 представляет собой технологию, проверенную на бета-прототипе. уровень в оперативной среде.

Такое снижение веса имеет огромное значение, когда вы имеете дело с таким топливом, как жидкий водород, который сам по себе весит так мало. Для сравнения: Вал Мифтахов из ZeroAvia рассказал нам в 2020 году, что для типичного баллона со сжатым водородом типичная массовая доля (какой вклад топлива в вес полного бака) составляет всего 10-11 процентов. Другими словами, для перевозки каждого килограмма водорода требуется около 9 кг резервуара.

Жидкий водород, как сказал тогда Мифтахов, возможно, позволит водородным самолетам превосходить по дальности обычные керосиновые самолеты.

«Даже при массовой доле в 30 процентов, что относительно достижимо при хранении жидкого водорода, полезность водородной системы будет выше, чем у системы реактивного топлива в расчете на килограмм», - сказал он.

GTL утверждает, что криотанк длиной 2,4 метра и диаметром 1,2 метра (7,9 фута в длину и 3,9 фута в диаметре), изображенный в верхней части этой статьи, весит всего 12 кг (26,5 фунта). С добавленной юбкой и «вакуумной оболочкой Дьюара» общий вес составляет 67 кг (148 фунтов). И он может вместить более 150 кг (331 фунт) водорода. Это массовая доля почти 70 процентов, что оставляет достаточно свободного веса для криоохлаждающего оборудования, насосов и прочего, даже при сохранении общей массовой доли системы более 50 процентов.

Если он сделает то, что написано на упаковке, это обещает иметь огромные разрушительные последствия. HyPoint заявляет, что при массовой доле более 50 процентов это позволит чистым самолетам летать в четыре раза дальше, чем сопоставимые самолеты, работающие на реактивном топливе, при этом сокращая эксплуатационные расходы примерно на 50 процентов в расчете на доллар на пассажиро-милю. – и полностью исключить выбросы углекислого газа.

HyPoint приводит пример типичного самолета De Havilland Canada Dash-8 Q300, который перевозит 50-56 пассажиров на расстояние около 1558 км (968 миль) на реактивном топливе. Этот же самолет, оснащенный силовой установкой на топливных элементах и ​​композитным баком GTL, мог пролететь до 4488 км (2789 миль).

«В этом разница между этим самолетом, летящим из Нью-Йорка в Чикаго с высоким уровнем выбросов углекислого газа, и самолетом из Нью-Йорка в Сан-Франциско с нулевым уровнем выбросов углекислого газа», — сказал соучредитель HyPoint Сергей Шубенков в пресс-релизе.

В мире авиации нет сектора, который не должен был бы насторожить уши при этих новостях. От электрических самолетов вертикального взлета и посадки до полноразмерных межконтинентальных авиалайнеров не так уж много операторов, которые не хотели бы резко увеличить дальность полета, сократить расходы, исключить выбросы углекислого газа или просто уменьшить вес для увеличения грузоподъемности или пассажировместимости.