瑞典科学家研究的新型热交换器可让氢动力飞机商业航班提早实现

根据新概念开发的带废气预热器的热交换器。

装有氢燃料罐的A320商用飞机的样子。

瑞典查尔姆斯理工大学的科学家在一项新的研究中声称，到2045年，半径750英里（1200千米）范围内的大部分航空旅行都可以使用氢动力飞机。查尔姆斯理工大学教授、氢能科技中心主任托马斯·格伦斯泰特表示：“如果一切顺利，氢能飞行的商业化可以快速实现。预计到2028年，瑞典的第一架商业氢动力航班就可以起飞了。”

在查尔姆斯大学的风洞中，研究人员正在开发增强型高能效发动机，以便为飞机提供安全高效的氢动力飞行。由该大学开发的新型热交换器通过传递过冷氢气和发动机之间的热量提高燃烧效率。热交换器技术是该大学与吉凯恩航空航天公司（GKN Aerospace）合作开发的，根据该大学的一份声明，它利用氢气的低储存温度来冷却发动机部件。然后利用废气中的余热将燃料预热到几百度，再将其注入燃烧室。

“燃烧温度每升高1度，耗油量就会减少，续航里程就会增加。”研究报告作者之一、查尔姆斯理工大学流体力学系副教授卡洛斯·西斯托说，“我们能够证明，配备了新型热交换器的中短途飞机可以将油耗降低近8%。考虑到飞机发动机是一项成熟而完善的技术，这对于仅仅改善一个部件来说是一个非常好的结果。”

研究结果表明，预计到2045年，氢动力航班除了可以满足北欧地区59%的客运量外，还可以满足北欧地区内97%的航线需求。

研究人员假设最大飞行距离为750英里（1200千米），并演示了新型燃料箱的隔热性能，可以承受超低温液氢。该燃料箱可容纳足够的燃料，但重量仍比传统的化石燃料箱设计轻。

查尔姆斯大学研究团队还指出，进一步优化这种热交换器技术可以将标准空客A320商用飞机的航程提高10%，相当于瑞典哥德堡到德国柏林之间约450英里（724千米）的距离。

格伦斯泰特说：“业界预计，到2050年，全球30%~40%的航空燃料将由氢气提供。未来若干年内，我们可能需要电力混合推进的、使用对环境危害较低的燃料和氢气为动力的飞机。”他补充说：“每一架可以利用可再生能源提供氢动力的飞机都能减少二氧化碳的排放。”

目前，查尔姆斯理工大学和巴西圣卡塔琳娜联邦大学正在开发氢动力商用飞机的技术。 （航柯）