Takto by mohol vyzerať univerzálny vodíkový pohon pre lety na veľké vzdialenosti

0

Francúzska spoločnosť H3 Dynamics predstavila svoje samostatné vodíkové pohonné moduly na dodatočnú montáž na drony a lietadlá. Poskytujú obrovský dolet a zaujímavé údaje o výdrži bez ťažkých batérií. Batérie lietadlá zaťažujú, môžu sa zahriať a dlho sa nabíjajú, ale sú veľmi jednoduché, ľahko sa používajú a uchovávajú dostatok energie. S vodíkom sú spojené ťažkosti, ale pri použití v hnacom ústrojenstve s palivovými článkami nesie oveľa viac energie na hmotnosť ako lítiové batérie.

Na ilustráciu, v roku 2020 bol svetový rekord vo vytrvalostných letoch multikoptérových dronov napájaných čisto batériou 1 hodina a 51 minút, 16-litrovým benzínovo-elektrickým hybridným systémom 10 hodín a 14 minút a pri použití systému vodíkových palivových článkov napájaných 6 litrami plynu 12 hodín a 7 minút.

A hoci možno upevniť vodíkové nádrže a palivové články do stredu draka lietadla, kde by normálne bola spaľovacia hnacia sústava alebo akumulátor, existuje niekoľko dôvodov, prečo to nie je vhodné. Vodík má menšiu hmotnosť ako batérie, ale zaberá veľa objemu. A tento priestor je žiaduce venovať nákladu, prípadne pasažierom. Vzhľadom na pasažierov je psychologicky lepšie mať vodík uložený ďaleko od kabíny. Umiestnenie celého systému na krídlo zrejme pomáha aj s chladením a prúdením vzduchu.

Airbus preto pracuje na samostatných komplexných vodíkových pohonných systémoch pre svoje budúce dopravné lietadlá s nulovými emisiami. Malo by ísť o plne vymeniteľné jednotky, ktoré možno pripnúť a odopnúť pri údržbe. A podobný koncept má aj s H3 Dynamics. Jeho tím vyvinul ľahkú aerodynamickú vodíkovú hnaciu gondolu obsahujúcu vodíkovú nádrž, systém palivových článkov, elektromotor a vrtuľu, teda celé hnacie ústrojenstvo. Možno ho pripevniť na trup s pevným krídlom alebo sa dá rozmiestniť viacero jednotiek pozdĺž krídiel na distribuovaný pohon.

Systém bol testovaný na 25-kilogramovom nákladnom drone s pevnými krídlami s použitím dvoch modulov a H3 Dynamics odhaduje dolet na 350 km na plynný vodík alebo až 900 km s použitím zložitejšieho palivového systému s kryogénnym kvapalným vodíkom, ktorý je bližšie k tomu, na čom pracuje Airbus.

Ďalším krokom je nákladný a komerčný vodíkový dron VTOL, pri vývoji ktorého sa spoločnosť H3 spojila s austrálskou spoločnosťou Carbonix, vyrábajúcou drony eVTOL. Spočiatku chce H3 pripevniť niektoré pohonné moduly na existujúce lietadlá Carbonix, pravdepodobne len na zvládnutie cestovného letu na dlhé vzdialenosti, pričom existujúci batériový systém zostane na mieste, aby zvládol nepredvídateľnejšie požiadavky na energiu vo fázach vzletu a pristávania.

Ako bude partnerstvo napredovať, možno predpokladať, že moduly budú integrovanejšie, ale zrejme aj tak zostane súčasťou konštrukcie aj nejaký druh batérie, ktorá umožní okamžité zmeny krútiaceho momentu, potrebné na stabilizáciu multikoptéry pri vznášaní. Potom príde na rad kvapalný vodík. Spoločnosť spolupracuje s Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace v Toulouse na systémoch s kryogénnym kvapalným H2 od roku 2019.

Tieto dve skupiny si určili cieľ preletieť do dvoch rokov s vodíkovým lietadlom cez Atlantický oceán. Na lepšiu predstavu,  najkratší priechod cez Atlantik medzi Senegalom a Brazíliou je dlhý asi 2575 km.
A napokon je tu pilotovaný let. Spoločnosť pracuje na väčšej a výkonnejšej verzii svojich pohonných modulov, ktoré sa dajú dodatočne namontovať na dvoj- až štvormiestne osobné lietadlo, a dúfa, že takýto modul sa dostane do vzduchu do konca roka 2023.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať