Vodíkový pohon míří na nebe

Nová verze kompozitní helikoptéry PA-890 eVTOL, která bude poháněná palivovým článkem, se má stát prvním vodíkovým vrtulníkem na světě ovládaným posádkou. Počáteční testy prokázaly technickou životaschopnost systému vodíkových palivových článků kalifornského start-upu HyPoint, s nímž PiAC na vývoji spolupracuje.
Nedávno uzavřená dohoda se zaměřuje na vývoj a certifikaci systémů vodíkových palivových článků nové generace pro aplikace strojů s elektrickým vertikálním vzletem a přistáním (eVTOL). Cílem je přizpůsobitelný systém vodíkových palivových článků certifikovaný FAA s nulovými emisemi CO2, který lze začlenit do jakéhokoli letadla s elektrickým pohonem, schopného kolmého startu i přistání. Do dvou let chtějí vyvinout plnohodnotné systémy na podporu certifikačních zkoušek vrtulníků a v roce 2025 zahájit jejich výrobu i dodávky. V plánu je pět 650kW systémů, jež budou použity ve vrtulníku PA-890 eVTOL.
Startupová firma HyPoint vyvinula unikátní vzduchem chlazený systém vodíkových článků s membránou pro výměnu protonů, nabízející nulové emise a vysokou energetickou výkonnost. Systém obsahuje lehké bipolární desky, vysoce vodivý povlak odolný proti korozi, a první systém využívající stlačený vzduch k chlazení a současně i k přívodu kyslíku.
Tyto technologie umožňují lehký, na klimatu nezávislý palivový systém, s prodlouženou životností ve srovnání se stroji poháněnými turbínou. Modulární segmentový systém s vodíkovými palivovými články firmy HyPoint radikálně překonává dosavadní varianty baterií a konvenčních vodíkových článků. Dokáže vyrobit dostatečné množství nepřetržitě dodávané energie, potřebné pro náročné kolmé starty a přistávání.
Odlehčený systém, který stojí až o 50 % méně v porovnání s provozními náklady letadel poháněných turbínou, navíc dosáhne měrného výkonu až 2000 W/kg, což představuje více než trojnásobek poměru výkonu a hmotnosti běžných, kapalinou chlazených systémů s vodíkovými palivovými články. Maximální hustota energie by měla dosáhnout 1500 Wh/kg, tzn. čtyřnásobek obvyklé energetické hustoty stávajících li-ion baterií, jen zřídka přesahující hodnotu 300 Wh/kg, což umožní cesty na delší vzdálenosti. Výrazné zvýšení účinnosti při současném snížení hluku by umožnilo provoz vrtulníku i v městském prostředí.
Namísto nízkoteplotní membrány (LTPEM) používá vysokoteplotní membránu nové generace (HTPEM), která zvyšuje účinnost chladicího systému minimálně o 300 %. Nový systém by chtěli zpřístupnit výrobcům eVTOL.

Petr Kostolník
Foto: Piasecki

Vrtulník PA-890 eVTOL
Pětimístný stroj je vybaven velkým čtyřlistým hlavním rotorem, otočným ocasním rotorem a širokými sklopnými křídly s proměnným nastavením, která zajišťují efektivní let se zpomaleným horním rotorem. Při startu a přistání se křídla překlopí o 90 stupňů a při přechodu do dopředného letu se otočí zpět do vodorovné polohy, čímž zajistí zdvih a odlehčení rotoru. Vyrovnávací ocasní rotor se sklopí dozadu a stává se z něj tlačná vrtule.

Publikováno: 11. 4. 2022 | Počet zobrazení: 318 78