【据城市交通网站2025年5月2日报道】钻石飞机公司正牵头开展一项由奥地利研究促进机构(FFG)资助的项目,以促进对气态氢作为通用航空混合动力系统燃料潜力的了解。
H2EDT(氢能双发电气化与数字化试验平台)项目汇集了FH JOANNEUM、格拉茨理工大学 (ITnA)、HyCentA和IESTA等机构的科研力量,项目团队正在设计开发一个实验性的混合试验平台,以此来探索氢作为航空燃料所面临的挑战。研究工作将在钻石飞机公司的维也纳新城基地持续开展,预计一直持续至2025年底,其中涵盖了制造和测试工作。
低温燃料电池的零排放和更安静的运行是这项技术越来越受到关注的原因之一。相比纯电动系统,氢能动力系统具有更高的能量密度,可显著提升零排放飞机的航程和续航能力。
然而,单纯依靠氢来推进飞机会带来诸多挑战。氢燃料电池的功率重量比较低,这会导致其重量过大,难以满足飞机对峰值功率的需求;在氢气储存方面,由于氢气密度低,需要较大的储存空间。此外,安全和认证也存在难题,氢气容易泄漏,点火能量低,而且高压或低温储氢系统在安全和适航认证方面也面临挑战。为此,研究团队创新性采用混合氢电架构,这一架构是充分利用电池高功率密度和氢燃料电池高能量密度的关键,同时也提高了系统的冗余安全性。
该试验平台将是一个按比例缩小的通用航空平台,配备了机身、独立电池组、氢燃料电池和氢存储系统,以及多达10个电动机和螺旋桨。项目最初计划是开发一个试验台,用于模拟通用航空双发飞机中通常使用的动力系统。但随着城市空中交通的迅速发展,团队对设计方案进行了调整,使其可支持多达10台电机的垂直起降(VTOL)平台的测试工作。
该项目所采用的数字电源管理系统,是通过FH JOANNEUM开发的配电板及其“并联式”混合架构来实现的,电池和氢燃料电池能够直接为系统中的任何电机供电。H2EDT系统利用数字传感器和多种电源,可根据需求自动组合电力和氢气。
与TU Graz合作开发的数字孪生模型将依据测试数据进行校准,能够提供超出H2EDT测试范围的见解。可对高空、高温等不同环境条件及故障模式下的飞行情况进行模拟。
项目还将为DA40或DA42等全尺寸通用航空平台上可能开展的后续氢能项目制定认证规范与设计指南,重点研究储氢与分配系统的认证和设计工作。
H2EDT项目的研究结果预计于2026年上半年发布。