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荷兰宇航中心开展飞机液态氢复合材料储罐研究

   日期:2021-12-30     来源:复材模压网    浏览:324    评论:0    
核心提示:​据荷兰宇航中心网站2021年12月21日刊文,鉴于全球各国都在倡议使用氢(气体和液体)作为航空能源,荷兰宇航中心(NLR)在2021年初启动了一项计划,旨在2022年底前使用液氢实现HYDRA-2无人机首飞。
 

​据荷兰宇航中心网站2021年12月21日刊文,鉴于全球各国都在倡议使用氢(气体和液体)作为航空能源,荷兰宇航中心(NLR)在2021年初启动了一项计划,旨在2022年底前使用液氢实现HYDRA-2无人机首飞。

早在2019年,NLR曾使用气态氢成功完成HYDRA-1无人机飞行。研发团队希望通过重新设计关键结构部件(如储罐),开展与液氢应用相关领域研究:从推进系统到所需的基础设施。

荷兰宇航中心表示,项目团队从2021年初开始液态氢研究,首先研究氢气的实际影响,并开发新的液态氢地面基础设施,以确保满足安全、监管和技术要求。目前整个开发团队正在等待基础设施建设许可证的颁发。虽然已经获得了HYDRA-1和2无人机使用气态氢的经验,但液态氢应用面临一系列新的挑战。

一旦液态氢可用,就可为无人机设计相应系统,以便将液氢转化为燃料电池中的电能。该系统名为氢调节系统,包括一个蒸发加热器、一个3D金属打印热交换器和一个压力调节器,可使燃料电池能够实现能量转化。今年,研发团队已完成系统设计,正在进行相关测试。

此外,研发团队还将设计一个全复合材料储罐,以消除结构问题,并确定了液氢低温金属(铝)储罐的要求。一旦确定了这些要求,就须制定无金属内衬的复合材料储罐的相应要求,以避免产生结构疲劳问题。同时,研发团队需对复合材料开展研究,特别是材料的微裂纹问题,因为这种小裂纹可能导致泄漏和潜在火灾危险。此外,通过材料测试,研发团队可确定层压板的最低性能。

为了实现上述目标,荷兰宇航中心将寻求多方合作,计划与来自屯特大学和德尔夫特技术大学的人员开展协作,重点进行储罐的结构和热设计,并开展复合材料特性研究,使其能够承受储存液氢所需的极端压力和温度条件。此外,荷兰宇航中心还同行业合作伙伴开展合作,以加速研究进度,其中包括与东丽先进复合材料公司开展的研究项目,以便为民用航空开发长寿命、全复合材料液氢储罐。


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标签: 复合材料
 
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