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【行业新闻】NASA推进低温氢燃料客机开发工作

来源: 聚展网2023-08-03 19:49:52 148分类: 复合材料资讯

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【据美国《航空周刊》网站2023年7月21日报道】美国宇航局（NASA）与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）签署协议，继续推进零排放概念客机的开发工作，其概念机使用液氢作为燃料和冷却剂，以实现超导性能，提高效率并减轻重量。

该协议将NASA在大学领导力倡议（ULI）下的高效电气技术飞机中心（CHEETA）项目延长了两年（开始第二阶段）。据悉，CHEETA项目第一阶段于2019年启动，原计划今年6月完成，CHEETA也是第一个进入第二阶段的ULI项目。

CHEETA项目开发了一种180座单通道概念客机，计划于2050年投入使用。该机采用零排放推进系统，包括液氢（LH2）燃料电池、超导电缆、电子设备和电动机，液氢储罐配置于机舱上方。

项目团队开发了一种集中式和分布式混合电力架构，峰值功率25mW，其氢燃料电池采用高温质子交换膜，产生的电力通过超导电缆以270V直流电的形式传输，经液氢冷却到20K后输送给一排单个功率2.5兆瓦的超导电动机，为风扇提供动力。

该机翼展40.9米（134.2英尺），较波音737-800客机长15%，长出的部分可折叠以适应机场布局；采用准圆柱形机身，液氢储罐安装在增压座舱外；使用液氢冷却电子设备，冷却效率超过99%；超导电缆的重量是铝导体的1/30，产生的热量是铝导体的1/100；低温冷却电机的系统功率密度50kW/kg，是目前飞机电机装置的10倍。

CHEETA项目第二阶段将开展300kW低温冷却电机、300kW零损耗超导电缆、300升液氢储罐等子部件测试。其中，液氢储罐的重量指数计划达到0.6，意味着该系统中60%的质量是液氢（现有液氢储罐小于30%）。

由于该机采用非常规配置，为了能够有效集成液氢储罐、机身和风扇等众多子系统，CHEETA团队计划先使用气态氢燃料开展缩小比例模型的飞行试验。