Analiza możliwości wykorzystania ogniwa paliwowego SOFC jako pomocniczej jednostki mocy APU dla współczesnego samolotu pasażerskiego

Keywords

samolot pasażerski
pomocnicza jednostka mocy
More Electric Aircraft
ogniwo paliwowe
SOFC - Solid Oxide Fuel Cell

How to Cite

Jaroszewicz, A. (2017). Analiza możliwości wykorzystania ogniwa paliwowego SOFC jako pomocniczej jednostki mocy APU dla współczesnego samolotu pasażerskiego. Advances in Mechanical and Materials Engineering, 34(295 (1), 45-62. https://doi.org/10.7862/rm.2017.04

Abstract

Współczesne samoloty pasażerskie należą do czołówki najbardziej niezawodnych i bezpiecznych środków transportu publicznego. Samoloty te certyfikowane są m.in. normą ETOPS (Extended range Twin Operations) zezwalającą dwusilnikowym samolotom pasażerskim operować na trasach długodystansowych, wcześniej niedostępnych dla maszyn o takiej liczbie silników. Norma ETOPS wymaga jednak zastosowania na pokładzie dwusilnikowego samolotu pasażerskiego dodatkowych, awaryjnych źródeł zasilania energią elektryczną, pneumatyczną i hydrauliczną, kompensujących (częściowo) spadek wydajności pokładowych systemów energetycznych przy niesprawności jednego z silników i systemów z nimi powiązanych. W artykule przeprowadzono analizę wykorzystania różnych typów ogniw paliwowych w technice lotniczej oraz przedstawiono projekt wstępny pomocniczej jednostki mocy APU, wykorzystującej ogniwo paliwowe SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), przeznaczonej dla (awaryjnego) zasilania energią elektryczną samolotu pasażerskiego w koncepcji „More Electric Aircraft”.

https://doi.org/10.7862/rm.2017.04

References

1. Abdel-Fadil R. et al.: Electrical distribution power systems of modern civil air-crafts, 2nd Int. Conf. Energy Systems and Technologies, Cairo 2013.
2. Abdel-Hafez A.: Power generation and distribution system for a more electric aircraft - A review, Recent Advances in Aircraft Technology 2012, Ramesh Agar-wal (ed.), InTech, DOI: 10.5772/37290.
3. Adamowicz M. i inni.: Elektryczne instalacje pokładowe, Wydawnictwo Politech-niki Warszawskiej, Warszawa 1986.
4. Bradley T. H.: Modeling, Design and energy management of fuel cell systems for aircraft, PhD dissertation, Georgia Institute of Technology 2008.
5. Chick L.: Assessment of solid oxide fuel cell power system for greener commercial aircraft, Pacific Northwest National Laboratory 2011.
6. Commercial aircraft propulsion and energy systems research: reducing global carbon emissions, The National Academies Press, Washington 2016.
7. Demusiak G.: Otrzymywanie paliwa wodorowego metodą reformowania gazu ziemnego dla ogniw paliwowych małej mocy, Instytut Nafty i Gazu, Warszawa 2012.
8. Dzieranowski P. i inni: Turbinowe silniki odrzutowe, WKiŁ, Warszawa 1983.
9. Eismin T.: Aircraft Electricity and Electronics McGraw-Hill Professional 2014
10. Mackay A., Hill J.: Modelling of fuel cell APU utilization for aircraft applications, 46th AIAA Joint Propulsion Conf. & Exhibit, Nashville 2010.
11. Moir I., Scabridge A.: Aircraft systems: Mechanical, Electrical, and Avionics Subsystems Integration, Third Edition Wiley & Sons, Ltd. 2008.
12. Norma obronna NO-15-A200, Warszawa 1998.
13. Rajashekara K.: Hybrid fuel cell power in aircraft, IEEE Explore Document 2008.
14. Rajashekara K.: Solid oxide fuel cell/gas turbine hybrid APU system for aerospace applications, IEEE Explore Document 2006.
15. Scholz D.: An optimal APU for passenger aircraft, 5th CEAS Air and Space Conf., Delft 2015.
16. Spitzer C.R.: The Avionics Handbook CRC PRESS LLC, Washington 2001.
17. Stefanowicz A.: Pokładowe układy pomiarowe, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1984.
18. Steinberger-Wilckens R., Lehnert W.: Innovations in fuel cell technologies, RSC Publishing 2010.
19. Szczeciński S. i inni: Lotnicze zespoły napędowe cz. 1, WAT, Warszawa 2009.
20. Tareq S.: SOFC auxiliary power units (APUs) for vehicles TRRF05, Fuel Cell technology, Lund 2008.
21. Tooley M.: Aircraft electrical and electronic systems, Elsevier 2009.
22. Whyatt G., Chick L.: Electrical generation for more-electric aircraft using solid oxide, Fuel Cells Pacific Northwest National Laboratory 2012.
23. Zizelman J. et al.: Solid oxide fuel cell auxiliary power unit, SAE World Congress, Detroit 2002.