碳纖維復合材料儲氫瓶助力氫動力無人機海上飛行

代爾夫特理工大學的研究人員與荷蘭皇家海軍和荷蘭海岸警衛隊共同開發了一種氫動力無人機,該無人機能夠垂直起飛和降落,同時還能高效地水平飛行數小時。
  該型氫動力無人機配備了300巴、6.8升碳纖維復合材料儲氫瓶,氣缸將低壓的氫氣輸入800w燃料電池,然后將其轉換為電能,唯一的排放物是氧氣和水蒸氣。除了向電動機供電的燃料電池之外,還有一組電池,在垂直起飛和著陸期間,這些電池與燃料電池一起為電動機提供了額外的動力。
  可以持續在陸地和水域上長距離飛行并且幾乎可以降落在任何地方的無人機將能夠滿足廣泛的應用,在該型氫動力無人機研發成功之前,已經有使用“綠色”氫飛行的無人機,但是它們要么飛行很慢,要么無法垂直降落。這也是為什么代爾夫特理工大學的研究人員與荷蘭皇家海軍和荷蘭海岸警衛隊共同開發這種氫動力無人機的原因。
  該型無人機能夠垂直起飛和降落,同時還能夠像常規飛機一樣高效地水平飛行數小時。無人機使用氫氣和電池的組合作為動力源。次成功的測試是在具挑戰性的場景之一中進行的:從一艘在公海航行的船上進行。
  在人口稠密地區或公海上空飛行的無人駕駛飛機必須能夠垂直起飛和降落,例如在公寓大樓或輪船的后甲板上,這會從電池中消耗大量電量,并且不利于飛行時間?;剂贤ǔS糜谠黾语w機的航程和續航能力,盡管這不是特別可持續的解決方案。
  此外,為了有效地長距離飛行,無人駕駛飛機需要機翼,但是固定翼無人機需要額外的設施來降落它們,例如跑道或網。因此,到目前為止,還沒有開發出能夠持續長距離飛行并且幾乎可以在任何地方起飛和著陸的無人機。
  代爾夫特大學微型飛行器實驗室(MAVLab)項目經理Bart Remes介紹說:
  “該無人機可以使用氫氣和電池組垂直起飛和降落,并且在水平氫動力飛行期間可以通過燃料電池為電池充電,為垂直降落做好準備。固定翼設計和氫氣的使用意味著無人機可以一次水平飛行數小時。
  全電動無人機重13公斤,翼展為三米。它也是非常安全的:它由12臺電動機提供動力,因此,即使幾臺電動機出現故障,它仍然可以安全地降落在船舶的后甲板上。
  在范圍內,氫被視為實現綠色和可持續航空燃料的重要競爭者之一。該項目重要的意義體現在氫動力飛行由于幾乎可以實現零排放,因此可以讓飛行更環保。
  此外,無人機已經用于在陸地上空飛行,但是在海上飛行會帶來許多額外的挑戰。風、鹽水、移動的船舶以及有限的起降設施,這些都是對無人機要求很高的動態條件。這就是為什么該氫動力無人機不僅要在風洞中進行測試,而且還要在荷蘭皇家海軍和荷蘭海岸警衛隊的服務船只上進行測試,這些船只在荷蘭沿海的公海航行。
  得益于機翼、氫氣瓶和電池的組合,該氫動力無人機能夠在空中穩定飛行3.5小時以上。這些特性使無人機適合在偵察和檢查任務中提供支持。