近日,Piasecki飛機(jī)公司宣布,他們將在EDM Aerotec公司的一架超輕型直升機(jī)上安裝一個(gè)HyPoint渦輪風(fēng)冷燃料電池和一個(gè)電力動(dòng)力系統(tǒng),希望實(shí)現(xiàn)世界上第一個(gè)載人氫動(dòng)力直升機(jī)飛行,同時(shí)他們自己的完整飛機(jī)也在開(kāi)發(fā)中。
該公司首席執(zhí)行官約翰•皮亞塞基(John Piasecki)在上周由垂直飛行協(xié)會(huì)(Vertical Flight Society)主辦的H2航空大會(huì)上發(fā)表了講話,概述了公司計(jì)劃,并就清潔航空領(lǐng)域進(jìn)行了總體討論。
該公司一直致力于直升機(jī)的開(kāi)發(fā)與評(píng)估,要求飛行距離超過(guò)230英里(370公里),同時(shí)能夠減少碳排放,同時(shí)考量成本。
可執(zhí)行任務(wù)的續(xù)航里程、零排放以及每小時(shí)直接運(yùn)行成本的大幅降低,使氫燃料電池成為Piasecki的明顯選擇
由于垂直升降對(duì)于電池的能量密度具有十分高的要求,大多數(shù)電池技術(shù)的循環(huán)壽命在高溫下會(huì)下降一個(gè)數(shù)量級(jí),這對(duì)電池的經(jīng)濟(jì)成本提出挑戰(zhàn)。所以將混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用與直升機(jī)中會(huì)更具經(jīng)濟(jì)性,Piasecki計(jì)算出它們有可能降低25%的運(yùn)營(yíng)成本。但是他們只會(huì)減少排放60%相對(duì)于渦輪直升機(jī)如果可持續(xù)的航空燃料被使用(80%),此外現(xiàn)有的氫燃料電池技術(shù)足以滿(mǎn)足目標(biāo)任務(wù)配置文件、零排放和一個(gè)令人印象深刻的運(yùn)營(yíng)成本下降50%。
Piasecki已經(jīng)與HyPoint公司合作,該公司的渦輪風(fēng)冷燃料電池具有極低的重量和極高的功率,比其他技術(shù)的功率重量比高三倍,并且有足夠的功率,HyPoint公司表示大多數(shù)飛機(jī)甚至不需要使用緩沖電池。
全尺寸的動(dòng)力系統(tǒng)將安排一些20千瓦的燃料電池單元進(jìn)入風(fēng)冷、渦輪增壓的電池組
Piasecki表示:“目前可用的燃料電池技術(shù)只是一個(gè)起點(diǎn)。“在與HyPoint合作的基礎(chǔ)之上,Piasecki已經(jīng)確定了在特定功率和能量密度方面的改進(jìn)目標(biāo)。
Piasecki正在圍繞HyPoint的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)一架完整的五座、多裝備的直升機(jī),目前將其命名為PA-890。
目標(biāo)任務(wù)范圍是230英里再加上儲(chǔ)備能力
PA-890目前正在圍繞HyPoint公司的spm20燃料電池單元進(jìn)行設(shè)計(jì),每個(gè)單元的峰值功率為20千瓦。它們被堆疊在一個(gè)核心動(dòng)力單元中,在機(jī)身中部運(yùn)行,最高功率為560千瓦,兩個(gè)700巴加壓氫氣氣罐,每個(gè)氣罐可容納42.5磅(19.3公斤)的氫氣。一個(gè)過(guò)濾過(guò)的空氣入口將為燃料電池提供氧氣,而風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻的空氣通道有助于控制溫度。
Piasecki還沒(méi)有為PA-890的發(fā)展指定時(shí)間表
在開(kāi)始設(shè)計(jì)原型之前,Piasecki團(tuán)隊(duì)計(jì)劃使用一架小型、廉價(jià)、現(xiàn)成的復(fù)合直升機(jī)來(lái)“徹底測(cè)試”燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。該公司已經(jīng)決定采用Aerotec公司的CoAX 2,這是一款價(jià)格適中的機(jī)器,價(jià)格約為18萬(wàn)美元。這是一款超輕直升機(jī),所以它將使用更小的80千瓦動(dòng)力系統(tǒng)。Piasecki將拆除現(xiàn)有的動(dòng)力系統(tǒng),安裝四個(gè)spm20燃料電池,一個(gè)H2油箱,冷卻系統(tǒng)和兩個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)頂部轉(zhuǎn)子的電機(jī)。
Piasecki意識(shí)到,這次投資的成功將在很大程度上取決于飛機(jī)本身之外的許多其他因素,包括基礎(chǔ)設(shè)施、氫供應(yīng)和公眾認(rèn)知問(wèn)題
Piasecki表示:“這將是世界上首次載人氫動(dòng)力直升機(jī)飛行之旅”,“我們將在進(jìn)行這些測(cè)試的同時(shí),對(duì)560千瓦燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行地面動(dòng)力系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)的全面測(cè)試。最終,這將為我們的開(kāi)發(fā)提供信息,并為PA-890的全尺寸飛行測(cè)試氫系統(tǒng)。”
Piasecki沒(méi)有概述研發(fā)和飛行測(cè)試的時(shí)間表,但該公司預(yù)計(jì)在今年年底前準(zhǔn)備好一套全尺寸的動(dòng)力系統(tǒng),以進(jìn)行地面測(cè)試。
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