HyFlux применяет холодный жидкий водород для охлаждения полностью сверхпроводящего двигателя, превышая по удельной мощности данные NASA
Британская компания HyFlux разрабатывает полностью сверхпроводящий электродвигатель для авиации, использующий жидкий водород в качестве хладагента, который в любом случае будет находиться на борту водородного самолета. Концепция изящна: топливо, имеющее температуру примерно -253 градуса Цельсия, одновременно охлаждает обмотки двигателя. Компания утверждает, что удельная мощность превысит 20 киловатт на килограмм в перспективе многомегаваттных двигательных систем.
Для сравнения: программа NASA Glenn High-Efficiency Megawatt Motor нацелена на 16 кВт/кг и КПД 99% на частично сверхпроводящей системе. Однако, как указано в аналитической записке TFIE Strategy Briefing, показатель удельной мощности — это только отправная точка. Ключевой вопрос заключается в том, сколько массы добавится, когда двигатель будет оснащен всем необходимым для реального полета — силовой электроникой, криогенной обвязкой, системами безопасности и тепловыми экранами?
На данный момент отсутствуют публичные данные о том, как выглядит полностью укомплектованная летная двигательная установка. HyFlux пока что только демонстрировала прототип мощностью 100 киловатт. Криогенная среда создает дополнительные сложности: как будет вести себя двигатель при сбое охлаждения, как защитить соседние системы от экстремального холода, как обслуживать такую установку в условиях обычного аэропорта.
Однако главной проблемой для HyFlux является не сам двигатель, а рынок, для которого он создается. Согласно актуальному анализу водородной пассажирской авиации, вероятность появления коммерческих водородных самолетов к 2050 году оценивается менее чем в 1%. Регуляторы работают над путями сертификации, и нет принципиальных причин, по которым водородный самолет не мог бы летать. Тем не менее, остается главный вопрос: сможет ли такой самолет сохранить полезную нагрузку, дальность и запасы, перейти к серийному производству и найти достаточное количество аэропортов, способных надежно заправлять криогенным водородом по регулярному расписанию.
Двигатель с рекордной удельной мощностью помогает снизить массу — а масса напрямую конкурирует с пассажирами, топливом и дальностью. Однако он не устраняет другие узкие места: низкую объемную плотность энергии водорода, необходимость в защищенных криогенных баках, влияние на компоновку и центровку самолета и потребность в новой топливной инфраструктуре аэропортов. Водородное авиаснабжение в масштабах авиакомпаний — это не сегодняшняя сфера промышленного газа, а капиталоемкая энергетическая инфраструктура. В то же время развиваются конкуренты: электрические батарейные самолеты увеличивают дальность снизу, гибридные системы расширяют радиус, а традиционные турбины могут работать на экологически чистом авиатопливе без необходимости замены всей архитектуры.
Таким образом, HyFlux делает две ставки. Первая — что полностью сверхпроводящий двигатель сохранит значительное преимущество по массе после установки всего вспомогательного оборудования. Вторая, более масштабная — что коммерческая водородная авиация вообще получится в значительных объемах. Даже сертифицированный двигатель не создает рынок, на который можно его поставлять.
Источники:cleantechnica1АвиацияАэрокосмическая индустрияЧистая энергия53 минуты назад
Источник