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科学家提出环保高效的超导涡轮喷气飞机概念 |
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| http://cn.newmaker.com
6/21/2007 10:22:00 AM
中国科技信息网
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据2007年6月18日physorg报道，美国物理研究院《超导科技》杂志发表了一篇有关高空飞行的科学研究文章，文章指出一种全电动飞机很快将出现在世人面前。目前这种新型飞机已经进入设计阶段，它的效率远高于传统飞机，产生的温室气体排放更少，速度却更快。
空中旅行正日益增多，但其代价却是温室气体排放正在不断引起气候变化。目前，飞机排放的温室气体占英国温室气体排放量的5%，一次远程飞行产生的温室气体相当于每名乘客1吨二氧化碳。随着这一令人担忧的数字正在成为头条新闻，以内燃为基础的推进系统的替代方案可能是改变现状的关键。
据美国科学家称，超导发动机有可能成为一种替代方案。来自弗罗里达州立大学的菲利浦.马森和恺撒.鲁昂戈已经与美国宇航局的格拉德.布朗和乔治亚理工学院的丹妮尔.索班在这一领域开展合作，他们解释道，由于超导体没有电阻且不会损失能量，它们可以成为新型飞机推进系统中非常高效的组成部分。研究人员称，建造一架电动飞机需要推进电动机具有极高的功率，重量轻并且紧凑。现有的技术不能满足这些要求，因为使用常规磁体的电动机比传统喷气发动机重5倍，而且燃料效率也较低。
与传统电动机相比，超导电动机的重量非常轻，电力效率要高得多，在输入功率和重量相同的情况下，超导电动机产生的扭矩是传统电动机的三倍。此外，由于没有内部燃烧过程，电动飞机比传统飞机要安静得多。正是燃烧石化燃料使传统飞机在飞行过程中产生出极大的噪音。
然而，超导磁体不仅必须处于温度极低的环境，还需要一套独特的电源。马森和他的同事们相信他们可以解决这两个问题，其方法是使用低温液体氢来运转燃料电池。液体氢的温度极低，足以使超导磁体正常工作，不仅如此，与相同重量的航空燃料相比，它产生的能量是航空燃料的四倍。
当氢与氧结合时，这种燃料电池不会生产污染性排放，只是排放出热水。研究人员表示，这意味着飞机在飞行过程中排放的二氧化碳为零。“这种设计将减少和机场的温室气体排放量，”研究小组领导人马森解释称：“生产液体氢所需的能源可以来自遥远的发电厂。”他说：“我们有潜力建造一台比燃气轮机体积更小的超导电动机和发电机，这将使电推进系统成为可能。”他补充称，电推进系统不仅将减少排放，还可以最大限度地减少保养需求，因为所有的液压系统将被取消。该研究小组已经利用高仿真模型和优化工具设计出了这种系统。
马森表示，该小组正在寻求一个工业伙伴来制造超导“涡扇”发动机的原型机。“技术已经具备，现在需要的是找到资金来源。”
英文原文链接参见：http://www.physorg.com/news101391900.html
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