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英国克兰菲尔德大学建议基于C-130J运输机开发氢推进验证机
关键词:      时间:2024-09-09

【据美国《航空周刊》网站2024年8月30日报道】英国克兰菲尔德大学提议将C-130J“大力神”运输机改装为英国氢推进技术飞行试验平台。研究人员表示,C-130J的四台涡桨发动机布局可以灵活、安全地进行氢燃料发动机的飞行测试。

克兰菲尔德大学航空学院讲师David Zammit-Mangion在7月份在拉斯维加斯举行的美国航空航天学会航空大会上说:“我们正在研究英国氢燃烧涡轮发动机飞行验证机的可能性。C-130J 是一个理想的候选机型,因为它有四台发动机、一个大型货舱和一个后部装载坡道。”C-130J具有多功能性,可以展示多种氢技术,包括不同的发动机、热交换器、储罐和燃料系统,其中货舱和坡道可以进行滚装滚卸,从而实现快速、低成本的改装。

克兰菲尔德大学已经开发了基于C-130J的验证机的概念设计。热交换器和氢燃料泵将安装在货舱的前端,而氢气储罐则安装在机翼下方的中央位置,靠近重心,便于通过坡道更换。C-130J可容纳一个或两个直径为2.2米的铝制杜瓦罐,最多可装载1670千克液氢。为了安全起见,燃料管道将从货舱上方穿过。液氢储罐可以从飞机上卸下并重新加注。现有的燃料系统将保持不变,同时需要考虑对机身进行通风,并改变电气线路,使其远离氢气系统。

改装后的飞机将没有空间容纳飞行测试工程师团队,因此在克兰菲尔德的构想中,工程团队将驻扎在地面,利用遥测技术远程操作,传输飞行测试数据。

克兰菲尔德大学研究了用氢燃料发动机替换现有四台涡轮螺旋桨飞机中的一台或两台的布局方案。如果只有一台发动机改用氢燃料,飞机就可以在任何地方使用三台航空煤油发动机飞行,而第四台发动机则在需要时提供动力。

布局方案1:单发改装,可支持初始飞行试验。改装后的飞机可以进行转场飞行和展示一台氢燃料发动机及其燃料系统,同时保持与CS-25运输类别适航要求相称的安全水平,但不允许仅使用氢燃料进行飞行。

布局方案2:双发改装,可实现双燃料飞行,在紧急情况下可关闭氢推进系统,使用其余两台煤油发动机飞行。双发改装允许C-130J单独使用煤油或单独使用氢气飞行,但是不能满足CS-25的发动机失效安全要求。

初步性能分析表明,将一台发动机改装为氢燃料很容易实现,而将两台或更多台发动机改装为氢燃料或许可行,但需要进一步研究以确认可行性和安全性。方案2具有更强的通用性,但尚需进一步研究。