用低溫液態(tài)氫作為儲能方法，開發(fā)全電動飛機(jī)。

利諾伊大學(xué)的研究人員正在領(lǐng)導(dǎo)NASA新資助的項目，為全電動飛機(jī)開發(fā)一種新方法。

盡管在過去幾十年中車輛配置和發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)提高了飛行效率，但是對碳?xì)浠衔锶剂系某掷m(xù)依賴使得飛機(jī)運行成本變得不穩(wěn)定。這也意味著商業(yè)航空將繼續(xù)在國內(nèi)和國際運輸業(yè)中產(chǎn)生大量的溫室氣體排放。預(yù)計美國的航空旅行預(yù)計在未來20年內(nèi)將增加90％，從而導(dǎo)致更大的排放量。

為了解決這些問題，本研究提出了從航空燃料轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的航空能源的基本轉(zhuǎn)變，以及為商用飛機(jī)系統(tǒng)引入新的電動推進(jìn)系統(tǒng)。

它被稱為CHEETA-飛機(jī)低溫高效電氣技術(shù)中心。美國宇航局將在三年內(nèi)提供600萬美元。

“從本質(zhì)上講，該計劃的重點是開發(fā)一種使用低溫液態(tài)氫作為儲能方法的全電動飛機(jī)平臺，”Urbana-Champaign航空航天工程系助理教授兼該項目首席研究員Phillip Ansell說。


用低溫液態(tài)氫作為儲能方法的全電動飛機(jī)平臺的概念草圖。信貸：伊利諾伊大學(xué)厄巴納 - 香檳分校航空航天工程系

“氫化學(xué)能通過一系列燃料電池轉(zhuǎn)化為電能，從而驅(qū)動超高效電力推進(jìn)系統(tǒng)。氫系統(tǒng)的低溫要求還提供了使用超導(dǎo)或無損能量傳輸和高功率電動機(jī)系統(tǒng)的機(jī)會。

“它類似于磁共振成像的工作方式，磁共振成像，”Ansell補(bǔ)充道。“然而，這些必要的電動傳動系統(tǒng)尚不存在，并且用于將電驅(qū)動推進(jìn)技術(shù)集成到飛機(jī)平臺中的方法尚未有效建立。該計劃旨在解決這一差距，并為能夠?qū)崿F(xiàn)未來全電動飛機(jī)的技術(shù)做出基礎(chǔ)貢獻(xiàn)。“

利諾伊大學(xué)助理教授&航空航天工程Phillip Ansell。

該項目的聯(lián)合首席研究員是我在電氣和計算機(jī)工程系的副教授Kiruba Haran。

“近年來，非低溫機(jī)器和驅(qū)動器的進(jìn)步使得商用支線噴氣機(jī)的電力推進(jìn)更接近現(xiàn)實，但實用的低溫系統(tǒng)仍然是大型飛機(jī)的”圣杯“，因為它們具有無與倫比的功率密度和效率，”哈蘭說。“為這個項目建立的伙伴關(guān)系使我們能夠很好地解決沿著這條道路存在的重大技術(shù)障礙。”

該項目包括八個其他機(jī)構(gòu)的參與：空軍研究實驗室，波音研究與技術(shù)，通用電氣全球研究，俄亥俄州立大學(xué)，麻省理工學(xué)院，阿肯色大學(xué)，代頓大學(xué)研究所和倫斯勒理工學(xué)院研究所。

該團(tuán)隊的其他共同研究人員是：助理教授Kai James和副教授Jason Merret，他們均來自航空航天工程系;Arijit Banerjee，伊利諾伊州電氣和計算機(jī)工程系助理教授;空軍研究實驗室的Timothy Haugan;來自波音研究與技術(shù)的Tina Stoia和Edward Mugica;來自麻省理工學(xué)院的Edward Greitzer和David Hall;來自阿肯色大學(xué)的Fang Luo和Alan Mantooth;來自俄亥俄州立大學(xué)的Michael Sumption;通用電氣全球研究部的Ernst W. Stautner;來自代頓大學(xué)研究所的Bang-Hung Tsao;和倫斯勒理工學(xué)院的Luigi Vanfretti。