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俄羅斯擬研發低溫氫燃料戰斗機 降低大氣污染

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年10月14日  

日前,據俄羅斯門戶網站yandex報道稱,俄羅斯正計劃實施低溫燃料戰斗機項目,旨在研發使用氫燃料的高超音速第6代戰斗機,其中會部分借鑒現有發動機技術。


目前,戰斗機上用的是以特種煤油為燃料的噴氣發動機,而彈道特種用的是能夠脫離地球引力的火箭發動機。長期以來,研究人員一直試圖研制一種能夠在大氣層和太空兩用的動力裝置,其既可裝備常規戰斗機,也可用于近地空間飛行,而使用低溫燃料無疑是解決上述問題的可行方案之一。


俄媒稱,早在上世紀80年代末,蘇聯就研制出氫燃料發動機,并用圖-155飛機進行了搭載試驗,相關成果構成了目前俄羅斯高超音速武器的技術基礎。


資料顯示,飛機的普及,給人來帶來的巨大的方便,但是也帶來了巨大的麻煩:最大的麻煩就是排放污染,現有的飛機都采用特種燃料,大多是特種煤油,煤油燃燒會排放出多種污染物,這些污染物共有4種,分別是氣態的一氧化碳(CO)、未燃碳氫(UHC)、氮氧化物(NOX)和顆粒狀冒煙。雖然從全球燃燒污染物排放的總量來看,特種發動機的排放所占份額很小,目前僅占大氣總污染量的2%以下,但其污染排放具有局部性和高空性的特點,是機場附近地區和高空大氣污染的主要來源。


由于傳統特種發動機造成的污染,使得科學家們一直想突破技術的限制,開發一種完全無污染的特種燃料,很容易就把目光盯上了氫氣,這種燃燒后絕對無污染的燃料,燃燒后就剩下水。


以往,飛機都是以汽油為燃料,作為推進劑。自從人們認識氫氣易燃燒之后,就試圖也讓氫氣充當飛機的推進劑。早在20世紀50年代,美國的兩家共同就完成了用氫作推進劑的可行性研究,并在一架轟炸機上安裝氫能發動機進行了試飛。之后,美國的一家研究所設計了兩種氫能亞音速客機,一種把液氫箱設置在機翼上方,另一種設置在機身的兩端。這兩種飛機除了機身稍長、著陸距離稍長以外,其他方面均優于傳統的飛機。


1979年,美國、加拿大、英國、法國、瑞典、日本和沙特阿拉伯等國家在德國開會,一致同意實施液氫燃料計劃,并改裝幾架飛機進行這方面的試驗,進行了大膽的探索。1988年4月,原蘇聯某機場上空,高速飛行著一架怪模怪樣的圖-155型飛機,它的所有供給發動機燃料的管道不是安裝在機身內,而是安裝在機身的外面。原來,這是一架用氫作燃料的飛機。這架裝滿液氫燃料的氫能飛機,在高空試飛了21分鐘后安全著陸。這一次氫能飛機的試飛成功,引起了參加1988年9月在莫斯科召開的第五次世界氫能會議的代表們的極大興趣。


第一架以氫作為燃料的私人飛機也在美國佛羅里達州試驗成功。研究表明,用氫作為飛機的燃料,其效率要比特種汽油高得多。相同重量的飛機,用氫作為推進劑,比用汽油飛行的距離增加1.5——2.5倍。液氫燃燒值大,對超音速,特別是時速在1萬千米以上的超高音速飛機用液氫作為燃料特別合適。為了推動氫能在特種上的應用,德國宇航中心在斯圖加特召開了一次“特種用氫討論會”。


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