可持续航空:更多电力和氢动力航空航天 氢气作为燃料被认为是实现未来可持续航空的重要途径。对于航空应用而言,氢气有几个关键优势:它可以消除飞行中和整个生命周期的碳排放。将其用于燃料电池可以消除氮氧化物和颗粒物。当在涡轮发动机中燃烧时,只要燃烧系统得到优化,就可以实现非常低的颗粒物排放量,同时还可以减少氮氧化物排放量。然而,水蒸气排放需要谨慎管理。总体而言,与传统煤油燃料飞机产生的非二氧化碳排放(高空现象)相比,在热力(燃烧)发动机中使用氢气预计也将带来显著的益处。
氢燃料飞机的推进系统结构与传统煤油燃料飞机不同,后者通常将燃料储存在机翼内。通过最大限度地减少热传递和降低油箱表面积与体积比来限制氢气蒸发的需求推动了球形或圆柱形油箱的普及。然而,油箱的定位可能是受空间限制和管理飞机重心需求的影响,这可能导致采用非球形油箱和不同的制造解决方案。油箱可以位于机身内(见图 4),也可以位于悬挂在机翼上的外部吊舱中。因此,以液氢为动力的飞机将拥有“干机翼”,为从根本上改变机翼结构和相关制造工艺创造了机会。还需要制造具有高隔热性能且重量轻的油箱的工艺。