代爾夫特理工大學(xué)的學(xué)生團隊AeroDelft正在設(shè)計第一架由液態(tài)氫和燃料電池驅(qū)動的載人飛機。4月24 日，該團隊透露了該飛機的原型，該飛機不排放任何有害的溫室氣體，只釋放水蒸氣。

在過去的120年里，航空業(yè)已經(jīng)從一些夢想飛行的先驅(qū)者發(fā)展成為一個能夠每年攜帶超過40億旅客到達目的地的行業(yè)。這種擴張導(dǎo)致航空業(yè)占全球二氧化碳排放量的2%，其中燃燒化石燃料是其主要原因。因此，航空在氣候變化中起了很大作用，這是由二氧化碳等溫室氣體引起的。

液態(tài)氫

“氫電池的效率和安靜性非常好。由于這些優(yōu)勢，更多的運輸公司正在選擇氫氣。“ - 空中客車首席執(zhí)行官Guillaume Faury

學(xué)生們正在為“鳳凰”設(shè)計推進系統(tǒng)，這是預(yù)期飛機的名稱，它使用儲存在氫氣中的能量為飛機提供動力。使用氫氣的決定是合乎邏輯的：氫氣是最輕的元素，每千克能量是煤油的三倍?？罩锌蛙嚬臼紫瘓?zhí)行官Guillaume Faury最近接受采訪時說： “氫電池的效率和安靜性非常好。由于這些優(yōu)勢，更多的運輸公司正在選擇氫氣。已經(jīng)有汽車和汽車在周圍驅(qū)動氫氣“。在運輸行業(yè)中使用氫氣作為燃料似乎并不合理。

學(xué)生們決定以液體形式儲存氫氣，因為這樣可以占用更少的空間，因此可以比氣態(tài)氫氣更有效地儲存。代爾夫特團隊面臨的主要挑戰(zhàn)是如何將液態(tài)氫保持在-253°C的低溫。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，油箱設(shè)計有20厘米厚的絕緣層。在操作期間，氫氣與來自燃料電池中的大氣的氧氣混合，產(chǎn)生電力和蒸汽。

靈感

氫的使用帶來了一系列挑戰(zhàn)。氫的高能量含量使其成為相當(dāng)不穩(wěn)定的燃料。為了滿足航空業(yè)設(shè)定的嚴(yán)格安全要求并保證乘員的安全，該團隊設(shè)計了一個安全系統(tǒng)，可以在緊急情況下從飛機上排出氫氣。在飛行過程中，車載電池也會充電，這使得飛行員可以繼續(xù)飛行一段時間并安全降落。

另一個挑戰(zhàn)是氫的可持續(xù)生產(chǎn)。使用目前的方法，需要太多的能量來大規(guī)模生產(chǎn)液態(tài)氫。隨著飛機設(shè)計的展示，AeroDelft團隊希望展示氫作為燃料的可能性和潛力，從而與代爾夫特理工大學(xué)航空航天工程學(xué)院院長達成一致，他最近表示： “航空航天工業(yè)面臨著面臨重大挑戰(zhàn)：航空業(yè)向可持續(xù)飛行的短期演變。這種演變要求工程師開箱即用，并與我們可以改變世界的信念和思維方式進行合作。這種思維方式促使AeroDelft的學(xué)生開發(fā)這種飛機“。通過向世界展示可以安全地駕駛液態(tài)氫動力飛機，該團隊希望激勵公司投資氫氣并提高其生產(chǎn)效率。

“航空航天業(yè)面臨著一項重大挑戰(zhàn)：航空業(yè)向可持續(xù)飛行的短期演變。” - Henri Werij，航空航天工程學(xué)院院長TU Delft

AeroDelft的工程師計算出最終的有人駕駛飛機將能夠通過一個液氫罐從代爾夫特飛往摩洛哥。為了實現(xiàn)這一點，飛機需要盡可能高效地飛行。對飛機效率有很大貢獻的因素是革命性的“邊界層吸力”系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括1400萬個直徑為0.1毫米的機翼，可以“吸走”機翼頂部的薄薄一層空氣，使燃油消耗降低15%。

試飛

該團隊由來自23個不同國籍的35名學(xué)生組成，將在2019年9月7日測試該飛機的比例模型，然后在2021年繼續(xù)測試鹿特丹海牙國際機場的全尺寸飛機。