近日，有消息稱俄羅斯研究人員正在設(shè)計(jì)“背著”液化氣罐的飛機(jī)，并進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。為什么要研究液化氣飛機(jī)？它將怎么飛？
“液化氣飛機(jī)使用液化天然氣替代航空煤油，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。”中國(guó)商飛夢(mèng)幻工作室負(fù)責(zé)人張馳告訴科技日?qǐng)?bào)記者，天然氣的主要成分是甲烷，含碳量75%左右，而航空煤油含碳量85%左右，燃燒相同質(zhì)量的天然氣和航空煤油，天然氣產(chǎn)生的二氧化碳更少。
由于含碳量低的化石燃料燃燒更徹底，因此一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧乓哺停裟茏龅竭m當(dāng)降低燃燒溫度，還有助于減少氮氧化物的排放。
一句話，液化氣飛機(jī)更環(huán)保。
從化學(xué)常識(shí)上看，相同質(zhì)量的天然氣比航空煤油含有更多的氫。“氫氧化形成水，是化石燃料燃燒產(chǎn)生熱量的主要來源，因此天然氣具有更高的能量密度，可以降低飛機(jī)需要的燃料重量。”張馳認(rèn)為。
這么環(huán)保，使用液化天然氣作飛機(jī)燃料是否完美呢？
“燃油飛機(jī)的油箱，利用的是飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的空腔；而由于液化氣必須存儲(chǔ)在高壓鋼質(zhì)氣罐中，很難安置于飛機(jī)內(nèi)部，這就使得飛機(jī)需要付出額外的重量代價(jià)。”張馳進(jìn)一步解釋說，又因?yàn)橐夯瘹獾拿芏却蠹s只有航空煤油的一半，這大大增加了燃料的體積。
想象一下，要給飛機(jī)憑空外加一個(gè)這么大重量的包袱，肯定會(huì)增加上升的阻力，還會(huì)帶來額外的燃料消耗，飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性可能會(huì)大打折扣。
“改用液化天然氣燃料，對(duì)飛機(jī)本身的安全可靠性和現(xiàn)有的機(jī)場(chǎng)設(shè)施都帶來了挑戰(zhàn)，使得民用飛機(jī)面臨適航取證的困難。”張馳認(rèn)為。
那研究液化氣有沒有價(jià)值呢？張馳非常肯定地說，考慮到未來天然氣和原油價(jià)格可能發(fā)生的波動(dòng)，對(duì)于我國(guó)來說，研究液化氣飛機(jī)等新能源飛機(jī)是有意義的。
除為未來新能源飛機(jī)提供多樣的動(dòng)力外，在技術(shù)上做什么突破可以令其有應(yīng)用價(jià)值？張馳分析說，液化氣飛機(jī)要外加油罐，所以在設(shè)計(jì)時(shí)就要全面考慮各種參數(shù)。
“如果從飛機(jī)設(shè)計(jì)的初始階段考慮新型燃料的存儲(chǔ)和使用，進(jìn)而調(diào)整飛機(jī)的氣動(dòng)布局、結(jié)構(gòu)布置和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，做到一體化設(shè)計(jì)，對(duì)于提高民用飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性有很大幫助，據(jù)此設(shè)計(jì)的新型飛機(jī)才能具有應(yīng)用價(jià)值。”張馳說。
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