Революционная конструкция криогенного бака обещает кардинально увеличить дальность полета самолетов, работающих на водороде, да так, что "чистые" лайнеры на топливных элементах смогут летать в четыре раза дальше, чем аналогичные летательные аппараты, работающие на классическом реактивном топливе.

HyPoint и GTL разрабатывают сверхлегкие криогенные водородные баки, которые, как обещает партнерство, позволят увеличить дальность полета чистых водородно-электрических самолетов. Gloyer-Taylor Laboratories

Как известно, вес - враг всего авиационно-космического. Поэтому в мире авиации именно водородные аккумуляторы являются наиболее оптимальной альтернативой литиевым батареям. Ранее СМИ уже писали о технологии топливных элементов HyPoint с турбовоздушным охлаждением, одним из ключевых отличий которой является ее огромная удельная мощность по сравнению с традиционными топливными элементами.

Недавно HyPoint заключила партнерское соглашение с стартапом из Теннесси Gloyer-Taylor Laboratories (GTL), который уже много лет работает над созданием сверхлегких криогенных резервуаров, изготовленных, помимо прочих материалов, из композита на основе графитового волокна.

Компания GTL утверждает, что построила и испытала несколько криогенных баков, продемонстрировав 75-процентное снижение массы в сравнении с "современными аэрокосмическими криотанками (металлическими или композитными)". Компания заявила, что эти резервуары прошли испытания на герметичность, включая несколько циклов криотермического давления, и соответствуют уровню готовности технологии (TRL) 6+, (где TRL 6 представляет собой технологию, которая была проверена на уровне бета-прототипа в условиях эксплуатации).

Такое снижение веса имеет огромное значение, когда речь идет о таком топливе, как жидкий водород, который сам по себе весит очень мало. В 2020 году Вал Мифтахов из компании ZeroAvia говорил, что для типичного водородного бака, работающего на сжатом газе, типичная массовая доля (доля топлива в весе полного бака) составляет всего 10-11 процентов. Другими словами, на каждый килограмм водорода требуется примерно 9 кг резервуара предназначенного для транспортировки водорода.

"Жидкий водород, может позволить водородным самолетам значительно превзойти аналогичные летательные аппараты на керосине по дальности полета", - рассказывает Мифтахов. - "Даже при 30-процентной массовой доле, что вполне достижимо  для хранения жидкого водорода, полезность водородной системы будет выше, чем у реактивного топлива, в расчете на килограмм", - сказал он.

Опытный прототип HyPoint для лабораторных испытаний своего топливного элемента с турбовоздушным охлаждением. HyPoint

GTL утверждает, что криотанк длиной 2,4 метра, диаметром 1,2 метра весит всего 12 кг. После установки обтекателя и "термоизолирующего кожуха Дьюара" общий вес увеличивается до 67 кг. При этом конструкция может вмещать более 150 кг водорода.  Таким образом, массовая доля водорода составляет почти 70 процентов, оставляя достаточно свободного места для оборудования криоохлаждения, насосов и прочих инструментов, даже при сохранении общей массовой доли системы свыше 50 процентов.

Компания HyPoint приводит в пример стандартный самолет De Havilland Canada Dash-8 Q300, который на реактивном топливе перевозит 50-56 пассажиров на расстояние до 1 558 км (968 миль). А если его переоснастить силовой установкой на топливных элементах и композитным баком GTL, то этот же самолет сможет пролетать до 4 488 км (2 789 миль). "Разница заключается в том, что самолет с высоким уровнем выбросов углерода может совершить перелет из Нью-Йорка в Чикаго (примерно 1180 км), а самолет с нулевым уровнем выбросов углерода - из Нью-Йорка в Сан-Франциско (примерно 4200 км)", - сказал соучредитель HyPoint Сергей Шубенков в официальном пресс-релизе.

 Тем не менее, сделать это будет нелегко. Необходимо проделать огромную работу по производству экологически чистого водорода, его транспортировке и логистике, не говоря уже о разработке баков и топливных элементов для самолетов, которые должны быть "пригодны к полетам, сертифицированы и протестированы в достаточной степени, чтобы их можно было считать беспроигрышным вариантом". Однако, учитывая такие превосходные характеристики и принимая во внимание текущую экологическую ситуацию, у этой технологии есть все шансы стать важным   направлением в авиационной промышленности.

Источники: HyPoint/GTL

(https://www.newswire.com/news/hypoint-dramatically-extends-zero-emission-hydrogen-flight-range-with-21669919)