近日，據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)宇航局(NASA)與伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校(UIUC)簽署協(xié)議，繼續(xù)推進(jìn)零排放概念客機(jī)的開發(fā)工作，其概念機(jī)使用液氫作為燃料和冷卻劑，以實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性能，提高效率并減輕重量 。

該協(xié)議將NASA在大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力倡議(ULI)下的高效電氣技術(shù)飛機(jī)中心(CHEETA)項(xiàng)目延長(zhǎng)了兩年(開始第二階段)。據(jù)悉，CHEETA項(xiàng)目第一階段于2019年啟動(dòng)，原計(jì)劃今年6月完成，CHEETA也是第一個(gè)進(jìn)入第二階段的ULI項(xiàng)目。

CHEETA項(xiàng)目開發(fā)了一種180座單通道概念客機(jī)，計(jì)劃于2050年投入使用。該機(jī)采用零排放推進(jìn)系統(tǒng)，包括液氫(LH2)燃料電池、超導(dǎo)電纜、電子設(shè)備和電動(dòng)機(jī)，液氫儲(chǔ)罐配置于機(jī)艙上方。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種集中式和分布式混合電力架構(gòu)，峰值功率25mW，其氫燃料電池采用高溫質(zhì)子交換膜，產(chǎn)生的電力通過(guò)超導(dǎo)電纜以270V直流電的形式傳輸，經(jīng)液氫冷卻到20K后輸送給一排單個(gè)功率2.5兆瓦的超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)，為風(fēng)扇提供動(dòng)力。

該機(jī)翼展40.9米(134.2英尺)，較波音737-800客機(jī)長(zhǎng)15%，長(zhǎng)出的部分可折疊以適應(yīng)機(jī)場(chǎng)布局;采用準(zhǔn)圓柱形機(jī)身，液氫儲(chǔ)罐安裝在增壓座艙外;使用液氫冷卻電子設(shè)備，冷卻效率超過(guò)99%;超導(dǎo)電纜的重量是鋁導(dǎo)體的1/30，產(chǎn)生的熱量是鋁導(dǎo)體的1/100;低溫冷卻電機(jī)的系統(tǒng)功率密度50kW/kg，是目前飛機(jī)電機(jī)裝置的10倍。

CHEETA項(xiàng)目第二階段將開展300kW低溫冷卻電機(jī)、300kW零損耗超導(dǎo)電纜、300升液氫儲(chǔ)罐等子部件測(cè)試。其中，液氫儲(chǔ)罐的重量指數(shù)計(jì)劃達(dá)到0.6，意味著該系統(tǒng)中60%的質(zhì)量是液氫(現(xiàn)有液氫儲(chǔ)罐小于30%)。

由于該機(jī)采用非常規(guī)配置，為了能夠有效集成液氫儲(chǔ)罐、機(jī)身和風(fēng)扇等眾多子系統(tǒng)，CHEETA團(tuán)隊(duì)計(jì)劃先使用氣態(tài)氫燃料開展縮小比例模型的飛行試驗(yàn)。