德國航空中心進行液氫燃料系統極低溫測試

德國航空中心（DLR）的工程師最近進行了一系列極端低溫評估，以探討液氫是否可以為未來的飛機引擎提供動力。這項新型氫燃料供應系統在研究機構的未來推進測試設施進行測試，該設施於2025年10月完成。測試在極端低溫條件下進行，溫度低至 -423 華氏度（-253 攝氏度），這是氫氣變為液體的臨界點。這些受控實驗專注於如何將燃料安全地從機上儲罐運輸到飛機渦輪機，這是氫動力航空面臨的最具技術挑戰之一。

項目負責人 Christian Fleing 強調，這些測試旨在收集數據並確認該概念的可行性。他補充道，這是漫長旅程的第一步，但第一步往往是最重要的。未來的飛機燃料液氫（LH2）被視為航空業的前景能源載體，因為其燃燒時不會產生二氧化碳（CO2）。在2024年，DLR 成功證明飛機引擎燃燒室可以安全地以 100% 氣態氫運行。然而，從燃料箱到燃燒室的氫儲存和輸送仍然是一項挑戰，這被稱為分配和調節系統，所需的組件技術依然存在問題。

與傳統噴氣燃料相比，氫需要更多的空間和高壓儲存，且必須在 -423 華氏度以下儲存，因為氣態氫僅在此極低溫下變為液態。根據團隊的說法，這一溫度必須在整個儲罐和燃料分配系統中保持穩定，直到到達引擎。這一要求必須在所有飛行條件下維持，從巡航高度的 -22 華氏度（-30 攝氏度）到地面的 104 華氏度（40 攝氏度）。

為了實現氫動力航空，DLR 的工程師們轉向了顛覆性研究。他們開發並測試了可以安全運行於 -423 華氏度的儲罐、泵、分配網絡以及熱交換器。為了這項計劃，DLR 與意大利原始設備製造商（OEM）Vanzetti 進行了合作。這家位於庫內奧的公司在設計海事應用的低溫泵方面擁有豐富經驗。Messer 集團也提供了低溫技術的專業知識。Fleing 透露，航空業並沒有類似的技術，但航運業卻有。

這些測試於2026年2月在 DLR 的科隆設施進行，達到了技術就緒水平 4（TRL 4）。這意味著關鍵組件或原型在實驗室環境中得到了驗證。Fleing 表示，我們的測試旨在收集數據並展示該概念的可行性。研究人員將利用收集到的數據進行計算機模擬，探索該系統如何適應實際的飛機操作。根據 DLR 推進技術研究所所長 Florian Herbst 的說法，這些持續進行的實驗代表了一種在現代航空工程中越來越少見的工作類型。他指出，與其優化現有技術，我們更是在研究全新技術的設計和配置。