Студенческая команда AeroDelft из Делфта, Нидерланды, представляющая собой полностью управляемый студентами некоммерческий фонд, вошла в историю, став первой в мире студенческой группой, которая спроектировала, построила и успешно испытала электрическую силовую установку для самолета, использующую жидкий водород в качестве источника энергии.
Историческое испытание было проведено в сотрудничестве с авторитетной исследовательской организацией TNO на ее специализированном объекте для работы с жидким водородом в Ипенбурге, Гаага. Это событие знаменует собой важнейший этап в миссии команды доказать и продвинуть жидкий водород как жизнеспособную и устойчивую альтернативу традиционным видам авиационного топлива, открывая новые горизонты для экологически чистых полетов.
Работа с жидким водородом ставит перед инженерами уникальные и сложные технические и логистические задачи. Это вещество необходимо хранить при экстремально низкой температуре минус 253 градуса Цельсия и затем кондиционировать до комнатной температуры перед подачей в топливный элемент. В топливном элементе водород соединяется с кислородом, вырабатывая электроэнергию, при этом единственным побочным продуктом реакции является чистая вода. Такая технология сочетает в себе опасности, связанные с криогенными температурами, с высокой воспламеняемостью и летучестью газообразного водорода.
Для преодоления этих вызовов команда AeroDelft разработала инновационный вакуумно-изолированный бак, созданный в партнерстве с компанией Cryoworld, а также специально сконструированный электрический теплообменник, способный эффективно работать при температурном градиенте в 300 градусов Цельсия. Вся система спроектирована для дистанционного управления и включает выделенные системы вентиляции и многоуровневые предохранительные механизмы. Интеграция системы проводилась в тесном сотрудничестве с TNO и поставщиком жидкого водорода Air Products. Прежде чем приступить к испытаниям с жидким водородом, команда тщательно протестировала систему с использованием жидкого азота и газообразного водорода, ориентируясь на строгие правила безопасности и координируя свои действия со всеми партнерами.
С 2018 года AeroDelft активно работает над амбициозным Project Phoenix, инициативой по созданию пилотируемого электрического самолета, работающего на жидком водороде. Команда уже имеет в своем активе успешные полеты беспилотного летательного аппарата с аккумуляторным питанием и завершенные испытания с использованием газообразного водорода. Хотя оба эти подхода являются устойчивыми и находят широкое применение в наземном транспорте, они пока не могут полностью удовлетворить высокие требования авиационной отрасли по производительности. Жидкий водород, благодаря своей превосходной удельной энергоемкости как по массе, так и по объему, предлагает значительно более конкурентоспособную альтернативу, несмотря на существенные технические, логистические и безопасностные трудности.
Благодаря этому успешному испытанию, AeroDelft стала первой студенческой командой, запустившей электрическую силовую установку на жидком водороде, что является значительным достижением на пути к устойчивой авиации. В настоящее время команда сосредоточится на анализе собранных данных, дальнейшей доработке полномасштабной системы и продолжит подготовку к первому пилотируемому испытательному полету своего инновационного самолета на топливных элементах, использующих жидкий водород.