Jak jsme slibovali v minulém díle tohoto seriálu, nekončíme, ani když jsme Vás seznámili se všemi 17 projekty, které byly agenturou NASA v rámci programu NIAC podpořeny k realizaci v minulém roce. I pro rok 2025 totiž NASA vypsala výzvu pro nápady, které v sobě ukrývají značný potenciál, ale vzhledem k technologické náročnosti se nedá očekávat jejich praktické uplatnění v krátkém, ani střednědobém horizontu. Dnes si proto posvítíme na projekt, který by mohl najít uplatnění u letadel. Můžeme to brát i jako připomínku, že ačkoliv na našem webu řešíme primárně kosmonautiku, do tematického ranku agentury NASA patří i letectví.
Projekt Hydrogen Hybrid Power for Aviation Sustainable Systems (Hy2PASS) chce prokázat výhody hybridních systémů pohonu vodíkových palivových článků/plynových turbín pro udržitelnou konstrukci dopravních letadel a optimalizovaný výkon. Inovativní povaha navrhované studie nespočívá v širokém pojetí hybridizace, ale spíše v její specifické architektuře a v tom, jak mění základní prvky integrace letadla, jak lze tyto holistické konstrukční změny využít k tomu, aby současně vedly k výraznému snížení energetické náročnosti mise a zároveň prakticky zavedly řešení s nulovými emisemi. Spíše než kombinace elektrické energie mezi zásobníkem palivových článků a vodíkovým turbogenerátorem nebo kombinace mechanické energie mezi motorem poháněným palivovými články spojeným s cívkou turbíny bude tato architektura obsahovat hybridizaci prostřednictvím manipulace se vzduchem. Palivový článek se používá k napájení elektricky poháněného kompresoru, který dodává kyslík katodě palivového článku a také hořáku plynové turbíny, čímž se odstraní potřeba hlavních kompresorových stupňů v tepelném motoru.
Mechanické oddělení kompresoru od turbíny umožňuje provozovat kompresor zcela nezávisle na stupních turbíny, což zase umožňuje provozovat kompresor s proměnlivým celkovým tlakovým poměrem. Tento systém Hy2PASS umožňuje nové výkonové možnosti letadel, které lze využít pro radikálně nové architektury letadel optimalizované pro plnění úkolů. Prostřednictvím tohoto programu bude demonstrována proveditelnost systému Hy2PASS spolu s metodami optimalizace systému letadla a trajektorie mise s cílem snížit celkové energetické požadavky a eliminovat přímé emisní dopady na klima na zanedbatelnou úroveň. Tento program přímo souvisí se strategickým cílem 3.2 NASA, který usiluje o efektivní a udržitelné letectví prostřednictvím revolučního pokroku v oblasti letadel a efektivního letového provozu. Konkrétněji, v rámci tohoto strategického cíle NASA architektura Hy2PASS splňuje strategický cíl 3 ARMD směřující k ultraúčinné podzvukové dopravě.
Přeloženo z:
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/01/niac-2025ph1-ansell.png
Já sám za sebe můžu říct, že nevím, jestli chci sedět v letadle plném kapalného vodíku… On má přeci jen poněkud divokou reakci s kyslíkem. Navíc tekutý vodík není snadné udržet tekutý, nádrže na něj jsou těžké (což je u letadla celkem problém), má tendence pronikat materiálem nádrže a tento materiál vlivem vodíku i vlivem chladu křehne (což je u letadla také problém). A to vůbec nemluvím o tom, že vodík neumíme dostatečně účinně ani vyrobit. Samozřejmě mít vymyšlený motor pro případ, že se podaří vyřešit výše zmíněné neduhy, je určitě užitečné, ale možná by stálo za to jít pěkně popořádku.