阿拉巴马州亨茨维尔是 Plasma Processes 的所在地,这是一家为航空航天和国防应用提供高温材料解决方案的材料公司。他们的能力包括多种热喷涂技术、近净形耐火金属制造以及一系列政府和商业客户实体。2016 年获得的一份小型企业创新研究 (SBIR) 合同推动了 Plasma 第一个完全集成的推进器组件的开发,该组件使用 Plasma 每天为各种实体制造的推力室、喷射器头和高温部件的组件工艺。推进器组件使用 ASCENT 或 AF-M315E 推进剂,该推进剂首次在绿色推进灌注任务 (GPIM) 上得到展示,该任务以 Plasma Processes 制造的推力室为特色。在展示了推进器的可行性后,Plasma 的 SBIR 推进器组件引起了 NASA 飞行项目的关注。2021 年,十二台推进器被交付给月球手电筒任务,其中四台推进器于 2022 年 12 月发射。
NASA 还投入了其 EAP 资源的很大一部分与航空业合作开展飞行演示项目。由 NASA 和承包商管理的 X-57“麦克斯韦”项目最初计划对一架测试飞机进行四种改装,其中 Mod IV 展示了一种称为分布式电力推进的新型推进技术,该技术可能被小型飞机用作空中出租车或载有少量乘客的通勤机。此外,NASA 与业界合作开展了电气化动力系统飞行演示 (EPFD) 项目,该项目可能使 EAP 技术迅速成熟,并最迟在 2035 年之前引入美国机队。最终,NASA 与 GE 航空签订了一份合同,开发采用 EAP 的单通道商用飞机,并与 magniX 签订了另一份合同,专注于区域通勤混合动力涡轮螺旋桨飞机。这两个项目都计划在 2025 年至 2026 年之间进行飞行演示。
NASA已对具有高电气化的混合电子飞机概念进行了深入的研究和分析。发现其中许多概念是不可行的,而与传统概念相比,可行的设计显着重,更为昂贵。本研究介绍了对替代性温和混合概念的开发和分析,该概念使用在整个任务中策略性地应用的相对较低水平的电能。团队研究了几种温和的混合动力技术,开发了集成的飞机模型,然后评估了这些技术对车辆水平性能指标的影响。在本研究中探索的技术包括涡轮电气化能源管理系统,电动出租车,电动攀爬辅助以及用板载电源存储代替辅助动力单元。关键的启用技术是能源设备,将高功率输出优先于能源容量,并将电动机与燃气轮机发动机的轴整合。在分别应用多种技术并结合使用多种技术时,观察到了显着的性能改进,最有希望的配置一次将所有技术纳入其中。轻度混合配置的结果表明,与常规基线相比,块燃料降低了8.2%,同等CO 2排放量减少了7.7%,总复制权重增加了3.5%。成本分析的结果表明,温和的混合动力略微降低了直接运营成本加上利息,这表明飞机排放可以大大减少,而无需与高电动概念相关的成本增加。
BOL 开始使用(参考燃料电池) CAPEX 资本支出 CH3OH 甲醇 CBG 压缩沼气 CNG 压缩天然气 CO 一氧化碳 CO2 二氧化碳 CO2-eq 二氧化碳当量 DF 双燃料 DWT 载重量吨位 ECA 排放控制区 e-fuel 电燃料 EU 欧盟 EV 电动汽车 FAME 脂肪酸甲酯(=生物柴油) FC 燃料电池 FCV 燃料电池汽车 FEED 前端工程设计 FT 燃料 费托燃料 GHG 温室气体 H2 氢气 HCl 氯化氢 HF 氟化氢 HHV 高热值 HVO 氢化植物油(=可再生柴油) ICE 内燃机 IMO 国际海事组织 IRR 内部收益率 LBG 液化生物甲烷 LBSI 稀薄燃烧火花点火(发动机) ICE 内燃机 LH2 液化氢 LCA 生命周期分析 LHV 低热值 LNG 液化天然气天然气 LPG 液化石油气 NOx 氮氧化物 OPEX 运营支出 PEM 聚合物电解质膜 PM 颗粒物 PV 光伏 RED 可再生能源指令 RORO 滚装船 ROPAX 滚装船和客船 SNG 合成天然气
摘要:航运业正经历技术转型时期,旨在增加碳中性燃料的使用。采用替代燃料推进的船舶订单趋势明显。航运业未来的燃料市场将更加多样化,依赖多种能源。满足脱碳要求的一种非常有前途的方法是,通过整合当地可再生能源、岸电系统和电池储能系统 (BESS),使用可持续电能运营船舶。随着运营和订购的电池/混合动力推进船舶数量不断增加,这种船舶推进方式变得越来越普遍,尤其是在短程船舶领域。本文回顾了电气化或混合动力的最新研究、使用船舶 BESS 的不同方面以及混合动力推进船舶的类别。它还回顾了用于船舶混合动力推进的几种类型的储能和电池管理系统。本文介绍了 BESS 系统在调峰、负载平衡、旋转备用和负载响应方面的不同海洋应用。该研究还介绍了领先的海运市场制造商提供的混合动力/电力推进系统的最新发展。
摘要:电力空间推进是一项在不断增加的航天器上采用的技术。虽然其应用领域的当前重点是电信卫星和太空探索任务,但现在正在讨论一些新想法,这些想法走得更远,应用推进器羽流粒子流将动量传递给目标,例如空间碎片物体甚至小行星。在这些潜在场景中,推进器光束撞击远处的物体,随后改变它们的飞行路径。到目前为止尚未系统研究的一个方面是推进光束中的带电粒子与太空中存在的磁场的相互作用。这种相互作用可能导致粒子流偏转,从而影响瞄准策略。在本文中,介绍了与电力推进推进器羽流和磁场相互作用相关的基本考虑因素。针对这些问题,德国航空航天中心在哥廷根的电推进器高真空羽流测试设施(STG-ET)进行了实验,利用栅状离子推进器、RIT10/37 和亥姆霍兹线圈产生不同场强的磁场。可以检测到由类似地球磁场强度的磁场引起的 RIT 离子束的束偏转。
Orion 发动机系列 Orion 32 Vectorable 32.5 119.6 4,429 4,908 0.90 1,231,750 53.6 经过部件认证的 Orion 32 XL Vectorable 32.5 179.5 6,953 7,756 0.90 1,838,200 52.4 经过部件认证的 Orion 38 Vectorable 38 52.6 1,698 1,924 0.88 491,140 66.8 经过飞行验证的 Orion 50 Vectorable 50.2 103.2 6,669 7,395 0.90 1,949,000 75.1 经过飞行验证的 Orion 50 XL Vectorable 50.2 120.9 8,631 9,494 0.91 2,521,900 71.0 经过飞行验证的 Orion 50S 固定式 50.2 350.1 26,801 29,529 0.91 7,873,000 74.9 经过飞行验证的 Orion 50ST 矢量型 50.2 335.4 26,801 29,103 0.92 7,676,500 74.2 经过飞行验证的 Orion 50S XL 固定式 50.2 404.3 33,145 36,153 0.92 9,744,300 69.7 经过飞行验证的 Orion 50S XLT 矢量型 50.2 390.8 33,145 35,763 0.93 9,472,400 69.0 经过飞行验证的 Orion 50S XLG 矢量发动机 50.2 344.0 33,145 35,525 0.93 9,061,400 69.0 经过飞行验证的 CASTOR 发动机系列 CASTOR IVA 固定发动机 40.1 363.4 22,286 25,737 0.87 5,967,840 55.2 经过飞行验证的 CASTOR IVA-XL 固定发动机 40.1 457.0 28,906 33,031 0.88 8,140,170 58.0 经过飞行验证的 CASTOR IVB 矢量发动机 40.1 353.7 21,990 25,441 0.86 5,880,600 63.6 经过飞行验证的 CASTOR 30 Vectorable 92 144.2 28,098 30,590 0.92 8,239,110 149.8 经过飞行验证的 CASTOR 30B Vectorable 92 169.9 28,405 30,800 0.92 8,539,320 126.7 经过飞行验证的 CASTOR 30XL Vectorable 92 235.8 54,949 58,217 0.94 16,174,800 155.0 经过飞行验证的 CASTOR 120 Vectorable 92 355 107,914 116,993 0.92 30,000,000 79.4经过飞行验证的 CASTOR 120XL Vectorable 92.1 378.3 114,194 123,383 0.93 31,872,000 83.5 合格石墨环氧树脂发动机 (GEM) 系列 GEM 40 固定(空气点火)
•“ Proto-Flight”测试代表了一个测试家族,该家族的风险降低到客户所接受的水平,并且可能不等于针对较大的遗产航天器定义的全套环境测试。它可能包括特定于客户定义任务的测试。测试结果已记录/发布。•系统证明与预期的空间和发射环境完全兼容,包括相关的辐射,热量效量,电晕放电和启动振动水平•软件接口完全识别,开发和验证了原型级别的保真度,并在原型级别上进行了验证•推荐•推荐到TRL 6 peer审查,
A) 激光粉末床熔合 [https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.09.051]、B) 电子束粉末床熔合 [来源:瑞典 Freemelt AB]、C) 激光粉末 DED [来源:Formalloy]、D) 激光线 DED [来源:Ramlab 和 Cavitar]、E) 电弧线 DED [来源:Institut Maupertuis 和 Cavitar]、F) 电子束 DED [NASA]、G) 冷喷涂 [来源:LLNL]、H) 加成搅拌摩擦沉积 [NASA]、I) 超声波 AM [来源:Fabrisonic]。