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大载重、长航时氢燃料电池旋翼机“昱翔一号”首飞成功

性质:转载 作者:笠翔无人机团 来源:电动机混动飞机 发布时间:2021-05-27 0评论

      “昱翔一号”氢燃料电池旋翼机

      电动多旋翼无人机以结构简单、操作容易、拥有垂直起降及悬停能力等特点,成为近年来无人机领域发展速度最快的机型。然而受锂电池能量密度低的影响,飞行时间多在20~30min,续航时间的不足使得旋翼机不能有效进行超视距飞行,难以克服山地、水域等复杂地形,因而无法完成专业复杂的飞行任务。续航能力已经成为制约旋翼机发挥更大作用的瓶颈。1月28日,哈工大秦江教授带领的翌翔无人机团队研发的“昱翔一号”氢燃料电池旋翼机首飞成功,该机以燃料电池为动力系统,氢气为燃料,解决了目前旋翼机续航时间短的问题。

待飞的“昱翔一号”

      “昱翔一号”整机起飞重量可达20kg,载重达到9kg,续航时间为2小时以上。

相比锂电池无人机来说,燃料电池无人机的优点非常多:

  一是能量密度高,目前应用于无人机的燃料电池动力系统的能量密度达到了600wh/kg,是目前最好的锂电池的两倍以上。这样多旋翼无人机的航时可能会达到3小时以上。

  二是寿命长,在无人机上使用的锂电池一般工况都比较恶劣,充放电几十次之后,容量都会有较大的衰减,失去执行任务的能力。而燃料电池动力系统在生命周期之内的功率和续航能力都几乎不发生变化。

  三是安全,锂电池由于自身有较大活性,在剧烈碰撞时燃烧、起火时有发生。燃料电池的燃料与发电系统是分离的,在开放空间中几乎不存在爆炸可能。

  四是环保,锂电池虽然在工作的时候不产生污染物,但其生产过程中会产生一定的污染;废旧电池的处理也是一件非常麻烦的事情。如果后处理不当,或者由于使用者随意丢弃,会对河流和土壤造成难以修复的破坏。燃料电池在生产和废物处理时,可以完全回收,没有二次污染,工作时也没有任何有毒物质和二氧化碳排放,只产生完全纯净的水。”

  电动无人机一旦解决了航时问题,其应用场景和用途将极大增加。许多之前因为航时原因无法执行的任务如今都成为可能,越来越多新的应用也将被开发出来,比如长距离物流配送、空中长时间巡逻、搜捕等都将成为现实。另外,氢燃料电池旋翼机可以充分利用操作简便、航时超长的优点完成输油管道、高压电缆的巡检工作。相比过去汽油动力或者锂电池动力,这会是一个巨大的进步。此类无人机在安防、测绘领域的用途将会更加广泛。

  翌翔无人机团队深耕于氢燃料电池无人机领域,目前已成功试飞氢燃料电池固定翼无人机和氢燃料电池旋翼机,不断优化改进氢燃料电池混合动力系统以实现无人机的性能提升。

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