Американские инженеры из колледжа FAMU-FSU придумали новую систему для хранения и подачи жидкого водорода, которая может сделать авиацию намного чище. Эта разработка помогает решить сразу несколько важных задач и, возможно, станет базовым элементом для новых самолетов, которые будут летать на экологичном топливе без вредных выбросов.
Система создана для небольшого гибридного авиасудна на 100 пассажиров. В ней объединены функции хранения водорода, его охлаждения и подачи к двигателям. Водород хранится в жидком виде при очень низкой температуре — около −253 °C. Чтобы система работала максимально эффективно, инженеры тщательно продумали не только сам бак, но и всю конструкцию целиком. Они разработали новый способ расчета и теперь без труда выяснили, какая часть веса всей системы приходится на полезное топливо. В итоге — почти две трети веса это сам водород.
Особенность системы в том, что жидкий водород выполняет двойную роль — он и топливо, и охлаждающая жидкость для важных частей самолета, таких как генераторы, электродвигатели и электроника. Вместо отдельной системы охлаждения тепло от этих узлов передается водороду через специальные устройства. Хитрое решение помогает экономить энергию и поддерживает топливо в оптимальной температуре перед тем, как оно попадет в двигатель.
Еще одна важная деталь — в системе нет механических насосов для перекачки водорода. Давление в резервуарах регулируется за счет подачи газа или выпуска пара, а датчики сами подстраиваются под нужды летательного аппарата. Гибкая настройка и облегченная конструкция снижает риск поломок и не дает топливу перегреваться. По расчетам, система способна подавать до 0,25 кг водорода в секунду — этого достаточно для мощного взлета и экстренных ситуаций.
Сейчас инженеры готовятся сделать первый прототип и проверить его в деле в Центре передовых энергетических систем при университете Флориды. Этот проект входит в программу NASA, которая активно развивает авиацию с нулевыми выбросами. В работе участвуют также специалисты из других американских университетов.
Водород содержит в себе гораздо больше энергии, чем традиционный керосин, и при сгорании не выделяет углекислый газ. Его уже рассматривают как перспективное топливо для транспорта, производства и даже бытовых нужд. Поэтому если в небе появится больше аппаратов, работающих на нем, компании сэкономят. Несколько функций отлично уживаются в одном устройстве. И если испытания пройдут успешно, в ближайшие годы мы можем полететь в первые коммерческие рейсы на водородных самолетах.
Ранее мы писали о том, что в воздух впервые поднялся гиперзвуковой беспилотник Quarterhorse Mk 1.
