Революционная конструкция криогенного бака обещает радикально увеличить дальность полета самолетов с водородным двигателем — до такой степени, что чистые авиалайнеры на топливных элементах смогут летать в четыре раза дальше, чем сопоставимые самолеты, работающие на грязном реактивном топливе.
Вес — враг всего, что касается аэрокосмической отрасли. Действительно, превосходное накопление энергии водорода в пересчете на вес делает его такой привлекательной альтернативой литиевым батареям в мире авиации. Ключевым отличием технологии топливных элементов HyPoint на авиационном рынке является огромная удельная мощность по сравнению с традиционными топливными элементами. Для своей высокой выходной мощности он очень легкий.
Теперь HyPoint нашел единомышленника, который делает аналогичные заявления в отношении хранения топлива. Компания Gloyer-Taylor Laboratories (GTL) уже много лет работает над созданием сверхлегких криогенных резервуаров, изготовленных, среди прочего, из композитов графитового волокна.
GTL утверждает, что она построила и испытала несколько криогенных резервуаров, продемонстрировавших огромное снижение массы на 75 процентов по сравнению с «современными аэрокосмическими криорезервуарами (металлическими или композитными)». Компания заявляет, что они проверили герметичность даже в течение нескольких циклов криотермического давления, и что эти резервуары находятся на уровне технологической готовности (TRL) 6+, где TRL 6 представляет собой технологию, которая была проверена на бета-прототипе.
Такое снижение веса имеет огромное значение, когда вы имеете дело с таким топливом, как жидкий водород, который сам по себе мало весит. Для сравнения, Вал Мифтахов из ZeroAvia сказал, что для типичного бака с водородом на сжатом газе типичная массовая доля (доля топлива в весе полного бака) составляет всего 10-11 процентов. Иными словами, каждый килограмм водорода требует около 9 кг резервуара для его перевозки.
Жидкий водород, сказал Мифтахов, предположительно позволит водородным самолетам превзойти обычные керосиновые самолеты по дальности полета. «Даже при 30-процентной массовой доле, которая относительно достижима при хранении жидкого водорода, полезность водородной системы будет выше, чем система реактивного топлива на килограмм», — сказал он.
GTL утверждает, что криотанк длиной 2,4 м и диаметром 1,2 м весит всего 12 кг. С добавлением юбки и «вакуумной оболочки Дьюара» общий вес составляет 67 кг. И он может вместить более 150 кг водорода. Это массовая доля почти 70 процентов, что оставляет много лишнего веса для оборудования для криоохлаждения, насосов и прочего, даже при сохранении общей массовой доли системы более 50 процентов.
Это обещает быть огромным прорывом. HyPoint заявляет, что при массовой доле более 50 процентов чистый самолет сможет летать в четыре раза дальше, чем сопоставимый самолет, работающий на реактивном топливе, при этом сократив эксплуатационные расходы примерно на 50 процентов в расчете на доллар на пассажиро-милю. – и полностью исключить выбросы углекислого газа.
HyPoint приводит пример типичного De Havilland Canada Dash-8 Q300, который перевозит 50-56 пассажиров на расстояние около 1558 км на реактивном топливе. Модернизированный силовым агрегатом на топливных элементах и композитным баком GTL тот же самолет сможет пролететь до 4488 км.
