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NASA资助开展新型混合氢推进系统研究
关键词:      时间:2025-02-19

【据航空周刊网站2025年1月22日报道】美国国家航空航天局(NASA创新先进概念(NIAC)计划向伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校提供一笔资助,用于对融合液氢燃气轮机与燃料电池技术新型飞机推进系统概念进行可行性

该推进系统概念在氢混合动力航空可持续系统(Hy2PASS)项目下研究,由伊利诺伊大学可持续航空中心主任菲利普・安塞尔牵头开展。安塞尔表示:Hy2PASS项目旨在探索整合氢燃料电池与氢燃气涡轮发动机的一种独特的混合推进系统架构,以验证其在飞机推进领域应用可行性与高效性。”

该架构既不是整合燃料电池堆与氢燃烧涡轮发电机两者的电力,也不是整合燃料电池驱动电机与涡轮发动机转子之间的机械动力,而是通过对流场的处理提供混合动力。在Hy2PASS系统中,氢在燃料电池堆内产生电能,驱动燃料电池系统与燃气涡轮发动机中的电驱动的压气机。与此同时,如同传统涡轮风扇发动机,氢气在涡轮发动机内燃烧,驱动风扇运转。在涡轮发动机中,电驱动压气机几乎就像一个无限速变速齿轮箱。与涡轮的机械解耦使压气机能够完全独立运行,这反过来又使压气机能够在可变的总压比下运行。

安塞尔强调:“当此推进系统融入飞机整体系统时,飞行效率将大幅提升。在飞行过程中,核心机压比可动态调整,推进系统能据此重新配置,在高高空保持更大推力。如此一来,新型飞机设计不仅能降低总装机功率,还能优化推进系统与飞机的一体化设计。”

Hy2PASS是2025年NIAC计划资助的15个航空航天概念研究项目之一,该轮资助总额达262.5万美元。在 NIAC 计划第一阶段资助下,伊利诺伊大学团队将构建Hy2PASS推进系统架构模型,并将其集成到飞机设计框架,评估其在能耗与排放方面的收益。