Анализируются модернизированные конфигурации самолетов с водородными двигателями

Прочитано: 51 раз(а)


Пока технологи ищут подходы к сокращению глобального углеродного следа и предотвращению худших разрушительных последствий изменения климата, они обращаются к старому другу — водороду. Потенциал водородных топливных элементов для выработки электроэнергии огромен, хотя и не без проблем.

В публикации, опубликованной в Международном журнале устойчивой авиации, группа из Великобритании и Румынии обсуждает конфигурации самолетов с водородными двигателями. Идея замены богатого углеродом реактивного топлива водородом с нулевым содержанием углерода стоит на повестке дня.

Команда сравнила характеристики регионального самолета ATR 72-600, использующего три различные силовые установки: обычное реактивное топливо, прямое сжигание водорода и водородные топливные элементы. Бассам Рахшани и Тони Лесли из Университета Западной Шотландии в Пейсли, Великобритания, и Александру Стэн из Premium Aerotec Ghimbav (Airbus) в Румынии использовали Simulink, вычислительный инструмент, для моделирования и анализа требований к мощности, расхода топлива, эффективности движения, и выбросы.

Результаты показывают, что водородное движение, либо посредством прямого сгорания в реактивном двигателе, либо с использованием топливных элементов, значительно уменьшает массу топлива. В частности, водородные топливные элементы обеспечивают сокращение выбросов на 50%, а прямое сжигание водорода — на 80% по сравнению с традиционным топливом для реактивных двигателей.

Эта эффективность объясняется более высокой плотностью энергии водорода по сравнению с обычным реактивным топливом. Однако исследователи также обнаружили существенный недостаток: увеличенный вес из-за хранения водорода, что отрицательно влияет на общие характеристики самолета.

По оценкам, на долю авиационной промышленности приходится 2–3% мировых выбросов углекислого газа, и к 2050 году этот процент удвоится. Таким образом, сохраняется острая необходимость сделать авиацию более устойчивой. В нынешнем виде ответом могут быть водородные двигатели, наряду с электрическими двигателями , но необходимы новые технологии, чтобы решить проблему увеличения веса при хранении и достичь почти нулевых выбросов углекислого газа от самолетов.

Переход на самолеты с водородными двигателями имеет и другие проблемы: меньшая дальность полета при нынешних технологиях, меньшая пассажировместимость, более высокие эксплуатационные расходы и необходимость в новой инфраструктуре дозаправки. Также следует учитывать вопросы безопасности.

Тем не менее, компании рассматривают возможность модернизации своих самолетов. Вполне возможно, что разработка новых систем хранения может решить некоторые из этих проблем.

Анализируются модернизированные конфигурации самолетов с водородными двигателями



Новости партнеров