andre skriver

Ny højderekord for brintfly

Illustration: H2FLY

Fremtidens bæredygtige luftfart har taget endnu et skridt med en højderekord for det tyske brintfly HY4 fra virksomheden H2FLY. Det firepersoners fly nåede en højde på 7.000 ft, eller hvad der svarer til 2.135 meter. Det skete dagen efter, at HY4 var det første europæiske brint-fly, der fløj fra to større lufthavne, da det startede i Stuttgart og landede i Friedrichshafen. HY4 bygger på et allerede eksisterende el-ly fra Pipistrel, men i stedet for batterier, har det fået installeret et lavtemperatur brændselscellesystem. Brint er opbevaret i tanke på to karbonforstærket tanke. Flyet forventes at få en rækkevidde på 1.500 km.

Emner : Elfly
OGSÅ VÆRD AT LÆSE
via Railway-news 30. jun 2022 10:12
Lyon får førerløs metro efter 10 års ombygning
via Københavnerliv 30. jun 2022 10:11
Stjålne mineralsten fra ingeniørs dødsbo muligvis fundet
via Information 30. jun 2022 09:51
Analyse: En af de største klimapakker i EU's historie
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Er der nogen specielle teknikske udfordringer ved at flyve højt i et brintfly? Tryk og temperatur er selvfølgelligt lavere, men betyder det noget for brændselscellerne? Det er måske snarere de el-drevne propeller der sætter begrænsningen?

  • 15
  • 0

Er der nogen specielle teknikske udfordringer ved at flyve højt i et brintfly? Tryk og temperatur er selvfølgelligt lavere, men betyder det noget for brændselscellerne?

Adgangen til ilt, har og vil altid være brændselsmotorenes udfordring i højderne.

Det er måske snarere de el-drevne propeller der sætter begrænsningen?

Propeller skal bare have noget atmosfære at flytte rundt med, der skal selvfølgeligt også være atmosfære nok til at vingerne kan bære flyet.

  • 7
  • 1

Adgangen til ilt, har og vil altid være brændselsmotorenes udfordring i højderne. Det er måske snarere de el-drevne

Der sker jo ikke en direkte forbrænding i brændselsceller. Men der må skulle bruges ilt for restprodukt er h2o.

Når batterier får en enegitæthed på 475 vh / kg vil brint og brændstof fly ( også større passaserfly) m rækkevidde op til 1500 km kunne erstattes med elfly i følge Elon Musk.

  • 3
  • 8

Når standarden til biler har lagt sig på 700bar, så kan det undre at de har lagt en begrænsning på 400bar.

Er det på grund af vægten af beholderne der med større godstykkelse bliver tungere, så man i stedet har valgt en lettere beholder til lastbiler hvor standarden er 350bar, og så lige har fået den godkendt til 400bar?

Standardkomponenterfra transportindustrien må være billigere.

  • 2
  • 4

Når batterier får en enegitæthed på 475 vh / kg vil brint og brændstof fly ( også større passaserfly) m rækkevidde op til 1500 km kunne erstattes med elfly i følge Elon Musk.

Er han fysiker med speciale i luftfart, eller hvad kræves for at give sådan et statement?

Det er matamatik.

Hvor meget vejer et batteri kontra brændstof, træk det tal fra flyets nyttelast. Sæt den reducerede nyttelast op imod prisen for strøm vs brændstof og ekstra pilot timer.

  • 11
  • 2

Det er matamatik.

Hvor meget vejer et batteri kontra brændstof, træk det tal fra flyets nyttelast. Sæt den reducerede nyttelast op imod prisen for strøm vs brændstof og ekstra pilot timer.

Det kræver så at du tømmer batteri cellerne helt og løbene dumper dem gennem en luge i gulvet, ellers får du vægten med på hele turen også når du lander.

Mattematik ja, men ikke helt så enkelt, du må godt hurtigt lave en tabel watttimer/kilo svarer til hvilken distance.

  • 5
  • 11

Er der nogen specielle teknikske udfordringer ved at flyve højt i et brintfly? Tryk og temperatur er selvfølgelligt lavere, men betyder det noget for brændselscellerne?

Adgangen til ilt, har og vil altid være brændselsmotorenes udfordring i højderne.

Tror de forsker i ydelse og hvornår de skal kompensere f.eks med kompressor.

Peak forbrug ligger på start og opstigning hvor du har fed luft og nyladet booster batteri, hvis brænselcellen har lidt lavere ydelse i flyvehøjde betyder det vel ikke alverden.

  • 3
  • 2

Er han fysiker med speciale i luftfart, eller hvad kræves for at give sådan et statement?

Han har universitetsutdanning i fysikk og matematikk med mer. Han er videre teknisk direktør for og eier av SpaceX. Han deltar ellers på detaljert nivå ved alle diskusjoner med hensyn til teknologi både i Tesla og SpaceX. Så kompetansen skulle det ikke være noe i veien med.

På den annen side vil jeg si at om en har en grunnleggende forståelse av matematikk og fysikk og litt forståelse for flyvning, så anser jeg ikke Musk som særlig større autoritet enn mange andre.

At batterier som har ca tre ganger større energitetthet (energi/vekt) enn dagens vil revolusjonere potensialet for elfly, er det vel ingen som bestrider!

  • 16
  • 3

Mattematik ja, men ikke helt så enkelt,

Jeg påstod ikke det var helt enkelt.

Men jeg er nu ret sikker på det er muligt at opdrive et minut baseret baseret brændstof forbrug på en given flyvemakine på en given rute.

At forbruget i jævn højde falder som funktion af brugt brændstof, kompenseres ved at bruge tallet fra første minut i fast højde, og sætte det som forbrug under hele turen.

At forbruget under accelleration på startbanen og under opstigning også falder som funktion af brugt brændstof, kompenseres ved at bruge tallet fra højeste forbrug for del af turen.

Da brint brint tanke vejer ret meget, så skal man bruge tilsvarende type regnestykke ved brintfly som ved batterifly, man skal selvfølge kompenstere for vægten af forbrugt brint.

  • 0
  • 1

Til #8:

Vil du så også tømme brinttankene helt og løbende dumpe dem?

Jeg tror ikke, at alle helt har forstået, at langt størstedelen af vægten kommer fra trykbeholderen og ikke fra brinten, når man bruger tryksat brint. (I modsætning til nedkølet, flydende brint, som der ikke ser ud til at være tale om her.)

  • 7
  • 1

Da brint brint tanke vejer ret meget, så skal man bruge tilsvarende type regnestykke ved brintfly som ved batterifly, man skal selvfølge kompenstere for vægten af forbrugt brint.

Jeg har sett data som angir at tankene for flytende hydrogen utgjør ca 20% av vekten av hydrogenet (for tanker til fly). En m3 hydrogen veier 71 kg og har et energinnhold på ca 2364 kWh (lavere brennverdi) men 1 m3 jetfuel veier ca 790 kg. Jetfuel har ca 12 kWh/kg, mens flytende hydrogen inkludert tanker har ca 28 kWh/kg. Altså langt bedre enn jetfuel, men ulempen er at tankene har ca fire ganger større volum!

Tankene i konvensjonelle passasjerfly er hulrom i flystrukturen (altså null vekt).

  • 2
  • 3

Til #4:

400 bar er sandsynligvis en del mere vægteffektivt end 700 bar.

Brint ved højt tryk følger ikke tilstandsligningen for en ideel gas.

Hvis du fordobler trykket for en ideel gas og fastholder temperaturen, vil rumfanget falde til det halve. Sjovt nok betyder det, at vægten af en trykbeholders vægt til et givent antal kg af en gas er næsten uafhængig af trykket. Øgningen i nødvendig godstykkelse ved højere tryk går i princippet lige op med reduktionen i beholderens overfladeareal, så den endelige vægt er uændret.

Men brint ved højt tryk opfører sig ikke som en ideel gas. Når du fordobler trykket, opnår du ikke en halvering af rumfanget. Og dermed ender du med en tungere beholder ved det høje tryk.

I biler har man nok været nødt til at optimere på rumfang, og så har man dermed også været nødt til at acceptere den resulterende vægtforøgelse.

  • 7
  • 1

Jetfuel har ca 12 kWh/kg, mens flytende hydrogen inkludert tanker har ca 28 kWh/kg. Altså langt bedre enn jetfuel, men ulempen er at tankene har ca fire ganger større volum!

Hvis en ser på Toyota Mirai (første gen) er energitettheten 1,8 kWh/kg når tankens vekt er inkludert (87,5 kg tank og 5 kg hydrtogen). En forstår da at komprimert hydrogen er håpløst for langdistansefly og kun aktuelt for kortdistanse.

I følge Allan Olesen skalerer vekt av tank og hydrogen ganske likt.

  • 3
  • 1

Det kræver så at du tømmer batteri cellerne helt og løbene dumper dem gennem en luge i gulvet, ellers får du vægten med på hele turen også når du lander.

For almindelige fly er det en fordel, at totalvægten er lavere ved landing end ved take-off, så de kan underdimensionere landingsstellet. Men det er hverken en fysisk eller økonomisk begrænsning.

Brintfly har også en meget mere konstant vægt gennem flyvningen. Vægten af tanken er ofte betragtelig ifht. vægten af brint, hvadenten den er komprimeret eller flydende.

  • 3
  • 0

Ved første blik ligner Pipistrel flyet en sammenbygning af to svævefly med fælles motor. Hvis man skal lave den slags krumspring for at nå en højde på 7000 ft, er det en stærk indikation af at teknologien er umoden - ikke det modsatte (det er pre-WW1 performance for et fly med benzinmotor). Samtidig, er det svært at forstille sig hvilken teknologisk udvikling der kan bringe denne teknologi afgørende fremad. Jeg må indrømme, at jeg er skeptisk. Den gravimetriske energitæthed af et energilager baseret på tryksat H2 er bare ikke særlig god pga de nødvendige tryktanke.

  • 5
  • 1

Samtidig, er det svært at forstille sig hvilken teknologisk udvikling der kan bringe denne teknologi afgørende fremad.

Tænk opscalering til små fly til 40 passagerer, tænk på om det på små stræk op til 1.500km er nødvendigt at gå over 2km højde, de små propelfly i lav højde bruger lidt mere brændstof, men der trækkes ikke på fossile recurser, og ingen partikler udover lidt vand som ikke skader fra lav højde, og der kan spares vægt ved en langt simplere trykkabine, de fleste passagerer kan tilmed klare sig med almindeligt atmosfæretryk i op til 2km højde når de bare skal sidde stille på deres plads.

Er det 80% af flyrejserne vi tager ud af ligningen ved at bruge små propelfly?

Husk det er eksperimenter, ingen kan sige hvor det ender, de har bare valgt at tanke 400bar sikkert for at komme igang og høste erfaringer, der sker en hastig udvikling efterhånden som teknologierne udvikles, lagertanke med nanostads der kan indeholde brint svarende til indholdet ved 1.400bar men ved 700bars tryk (fyldetid problemet er ikke løst), stærkere og lettere opbygning af tanke med nye materialer, som måske er dyrere men som med en hel sektors forbrug af tanke kan fremstilles til en pris som flybranchen kan akseptere.

Og endelig behøver vi ikke at udvikle det hele fra bunden, vi kan jo bare spørge Musk hvor det hele ender. (de færdige tegninger)

  • 0
  • 1

trukturelle batterier! Der spares på vægten af det traditionelle flyskrog.

Søg: 1 tons aluminium

Erstat: 1 tons strukturelle batterier

Ett tonn strukturelle batterier sparer maks 150 kg aluminium. Spør Elon Musk og se på vekt av Model Y med gamle batterier og med nye 4680-batterier.

Jeg begriper ikke at noen kan påstå at ett tonn batterier kan ha samme styrke som ett tonn strukturelt aluminium. Er man fullstendig uten teknisk innsikt?

Hvor mye styrke er det i den flytende elektrolytten som er i batteriene? For å ta bare ett av mange forhold som tilsier at batterier er lite effektive som strukturelle byggestener. Heller ikke er det særlig sunt om batterier revner. Batterier bør altså i fly heller beskyttes enn å være eksponert for krefter (være deler av bærende konstruksjon). For biler er dette forholdet mindre kritisk.

  • 3
  • 0

Jeg så hellere at Musk bruger sit gode inginør hoved på at lave jet elfly frem for at spilde tid på at omdanne Twitter. Den inuvertions kultur der er i Tesla / Space X er revolutionerede.

  • 1
  • 2

Der er godt nok lang vej "Fremtidens bæredygtige luftfart" .... 4 personers fly i et par kilometers højde. Hvis man skal op i "Jumbojet" størrelse og højder, så er Mette Frederiksens version om selv indenrigsflyvning, som vi normalt ser den, uden fossiler vist lidt langt ude i fremtiden

  • 0
  • 2

Der er godt nok lang vej "Fremtidens bæredygtige luftfart" .... 4 personers fly i et par kilometers højde. Hvis man skal op i "Jumbojet" størrelse og højder, så er Mette Frederiksens version om selv indenrigsflyvning, som vi normalt ser den, uden fossiler vist lidt langt ude i fremtiden

Det var derfor jeg i #17 skrev:

Af samme grund kan det være mere effektivt at konvertere brinten til syntetisk jet fuel, med et vist tab af energi, men til gengæld medtage flere passagerer og mere fragt på samme flyvning.

  • 0
  • 0

HyPoint anslår at flydende brint på GTL tanke vil 4 doble rækkevidden i forhold til nutidens fly på jetbrændstof.

GTL tankene er testet, men fuel cell teknologien til luftfart skal på grund af de særlige forhold genopfindes, vi taler om måneder eller år, ikke om årtier.

https://www.hydrogenfuelnews.com/liquid-hy...

  • 0
  • 1

HyPoint anslår at flydende brint på GTL tanke vil 4 doble rækkevidden i forhold til nutidens fly på jetbrændstof.

Om tankene har negativ vekt (oppdrift i luft) på ca 30% av hydrogenvekten så kan en begynne å nærme seg fire ganger rekkevidden for jetfuel (samme vekt for jetfuel og hydrogen og tank). En behøver imidlertid ca fire ganger større volum til tankene.

Så lang har jeg lest om tanker som veier ca 20% av hydrogenet de fylles med. Og siste dager ned til 8%.

Firedobling av rekkevidden må nok være basert på en misforståelse!

  • 1
  • 1

En behøver imidlertid ca fire ganger større volum til tankene.

Der er tale om flydende brint som indeholder betydeligt mere energi per volume, dermed mindre tanke.

Så lang har jeg lest om tanker som veier ca 20% av hydrogenet de fylles med. Og siste dager ned til 8%.

Vægt af tankene i forhold til vægt af brint er vel underordnet, vægt af tanke i forhold til energi indhold på system niveau kan måske være interessant, den store besparelse på vægt kommer ved at erstatte tunge turbiner med lette motorer.

Firedobling av rekkevidden må nok være basert på en misforståelse!

Op til 4 gange længere distance er efter HyPoint skøn, at komme over på brint og bevare eller fordoble distancen er fantastisk, de ved hvad de taler om så op til 4 dobling er ikke taget ud af den blå luft.

  • 0
  • 1

den store besparelse på vægt kommer ved at erstatte tunge turbiner med lette motorer.

??????.

Tenker du på å erstatte dampturbiner med gassturbiner?

Så vidt jeg vet er ikke elmotorer lettere enn gassturbiner (kW/kg). I tillegg kommer også brenselsceller som heller ikke er veldig lette med hensyn til kW/kg. For konvensjonelle fly: jetfuel og turbofanmotorer (virkningsgrad 40+), elfly: hydrogen, brenselsceller, elmotorer og batterier. Samlet virkningsgrad grad ca 49% (brenselscelle 60%, brenselscelle via batteri til elmotor 95%, elmotor 95%, propell 90% (meget positivt vurdert)).

Venter i spenning på svar!

  • 0
  • 0

Er der nogen specielle teknikske udfordringer ved at flyve højt i et brintfly? Tryk og temperatur er selvfølgelligt lavere, men betyder det noget for brændselscellerne? Det er måske snarere de el-drevne propeller der sætter begrænsningen?

Renato Donati fløy med sin Caproni Ca.114, 11 April 1934 opp til 14.500 meters høyde. Motoren var en Alfa Romeo nisylindret radialmotor. Mer moderne fly som Spitfire hadde kompressorer for å få nok luft til motoren i store høyder.

Kan ikke se at hydrogenfly skal ha mer problem med høyder enn andre propellfly. Så en "høyderekord" på 2.135 meter er vel kun en kurositet og sier mest om en enkelt flytur (og at flyet ikke har trykkabin).

Det russiske bombeflyet TU-95 har med fire turbopropmotorer og kontraroterende propellere en toppfart på 925 km/t og maks høyde på 13.700 meter.

  • 2
  • 1

Venter i spenning på svar!

Jeg forholder mig kun til hvad de skriver, og vægten af elmotorer er lavere end traditionelle gas turbiner, og brændselceller yder 80% ikke 60%, kun en meget lille del af strømmen skal via booster batteriet, 99% går derekte fra brænselcelle til motor, tab til op/afladning er ikke relevant.

Til fly vil man fokusere på kvalitetskomponenter med lav vægt, frem for lav pris.

  • 0
  • 2

Der er et billede på GTL hjemmeside hvor det næsten ser sådan ud, billedet længst til højre.

Leste at GTL-tank skal kunne lagre 150 kg (mer enn 2 m3) flytende hydrogen i en tank som veier 12 kg. Jeg skal nøye meg med å si at jeg håper det er sant! Jeg har jo stor tro på hydrogenfly!

Kan ellers nevne at en undersøkelse fra 2020 viser at elbiler har en effektivitet (fra strøm utenfra til hjul) på 80% mens hydrogebiler ligger på 38% (fra hydrogen inn i tank til hjul). Så min antagelse på virkningsgrad (49%) er ganske generøs.

Med ditt opplegg med lite boosterbatteri (som i en hydrogebil), vil brenselcellen mye av tiden ikke kunne virke i det gunstigste området. Et fly vil ikke ha nytte av et lite boosterbatteri som en bil (greit for kortvarig bruk som forbikjøring). Et batteri med en størrelse som kan yte en stor del av ekstraenergien når flyet tar av og på vei opp til marsjhøyder (ca 5 til 15 minutter avhenhig av flyhøyde) vil være fornuftig. Med et passende stort batteri kan brenselcellen hele tiden virke innen det området der virkningsgraden er høyest. Per i dag er høyest virkningsgrad ca 60%, men kan i teorien være mye høyere.

  • 0
  • 1

Der er godt nok lang vej "Fremtidens bæredygtige luftfart"

Jep - hvorfor glemmer vi det ikke bare drømmen om at forsætte som vi plejer? Det der ligger i kortene er IMHO:

  • Små batteripiskeris til commuter og ø/fjell-hop på f.eks. Færøerne, Shetlandsøerne og Norge.

  • Shinkansen/TGV tog til Europæiske distancer

  • PtX og en ordentlig dummebøde hvis man partout vil flyve oversøisk.

Længere er den vel ikke?

Bare lige for at piske en død hest: Hvorfor bruger Airbus ikke nogle af deres betydelige ressourcer til at genopfinde jernbanen? Teknologien er der allerede, den skal bare tilpasses.

  • 3
  • 1

Med ditt opplegg med lite boosterbatteri (som i en hydrogebil)

Ingen tvivl om der kommer et booster batteri, men størrelsen for de kommercielle systemer er vel ukendt, skal det bare kunne tage sløvheden når der skal skrues på effekten, skal det yde en god del af opstigning, skal det kunne aftage hele effekten når brintbeholderen skal køles, f.eks når flyet står på flypladsen før og efter selve flyveturen.

Med et passende stort batteri kan brenselcellen hele tiden virke innen det området der virkningsgraden er høyest.

Det udsagn giver kun mening hvis du isoleret set kun ser på en celle, en brænselcelle til fly vil bestå af rigtig mange celler, som igen vil være forbundet i selvstændige klustre/sektioner eller der kan være flere seperate brænselceller, den vil derfor uanset hvilken effekt der ønskes aftaget altid arbejde hvor virkningsgaden er højest.

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten