美國(guó)普惠公司近日公布?xì)淠茉窗l(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目——HySIITE(氫-蒸汽噴射中冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī))的最新進(jìn)展,宣稱這款革命性發(fā)動(dòng)機(jī)有望在2050年前后投入商用,為航空業(yè)帶來(lái)零碳飛行的未來(lái)。
? 普惠公司公開(kāi)的HySIITE發(fā)動(dòng)機(jī)原理示意圖
1. 核心優(yōu)勢(shì):零碳排、高效能
· 零碳排放:HySIITE在飛行中全程不產(chǎn)生二氧化碳,徹底告別傳統(tǒng)航發(fā)的污染問(wèn)題。
· 能效提升35%:燃料利用率大幅優(yōu)化,遠(yuǎn)超現(xiàn)有齒輪減速渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(GTF)。
· 減排99.3%氮氧化物:通過(guò)創(chuàng)新熱循環(huán)與蒸汽降溫技術(shù),幾乎消除這一主要空氣污染物。
2. 突破技術(shù):專為液氫而生
HySIITE的基本工作原理
液氫超低溫(-252.8℃)曾是研發(fā)難題,普惠通過(guò)全新設(shè)計(jì)破解:
熱循環(huán)系統(tǒng):回收廢熱用于液氫氣化,同時(shí)利用冷凝水降溫增推,避免部件因溫差受損。
簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu):摒棄傳統(tǒng)“油改氫”思路,采用單級(jí)壓氣機(jī)-渦輪轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì),降低維護(hù)成本。
水分高效回收:每3秒可回收約3.8升水,用于冷卻與抑制燃燒溫度,減少氮氧化物生成。
3. 研發(fā)進(jìn)展:獲政府支持,測(cè)試穩(wěn)步推進(jìn)
HySIITE項(xiàng)目于2022年啟動(dòng),獲美國(guó)能源部380萬(wàn)美元資助,2024年底完成技術(shù)驗(yàn)證。普惠透露,單噴嘴燃燒室測(cè)試已成功,未來(lái)將重點(diǎn)攻克發(fā)動(dòng)機(jī)推力與輕量化設(shè)計(jì)。
在普惠公司技術(shù)研究中心進(jìn)行的HySIITE單噴嘴燃燒室測(cè)試
4. 行業(yè)競(jìng)速:氫能航發(fā)三大路線
遠(yuǎn)期技術(shù)路線:如HySIITE,專為氫能設(shè)計(jì),瞄準(zhǔn)2050年商用。
兼容型路線:如CFM集團(tuán)RISE發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)留氫燃料適配空間。
短期改造路線:如普惠HyADES項(xiàng)目,基于現(xiàn)有渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)“油改氫”。
賽峰集團(tuán)支持下的輕型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)“油改氫”項(xiàng)目
5. 挑戰(zhàn)仍存:配套體系待完善
液態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)成本高、穩(wěn)定性差,全球加注網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需各國(guó)協(xié)同推進(jìn)?!扒鍧嵑娇瘴磥?lái)可期,但配套基建仍是關(guān)鍵。”
6. 結(jié)語(yǔ)
從實(shí)驗(yàn)室到藍(lán)天,HySIITE能否改寫(xiě)航空史?答案或許在30年后。而每一次技術(shù)突破,都在為人類清潔能源藍(lán)圖添上一筆。
來(lái)源:看航空
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