В Китае создали первый в стране 20-килограммовый беспилотный вертолет на водородном топливе
Китайская исследовательская группа разработала первый в стране беспилотный вертолет на водородном топливе (в классе 20 кг). Для него были созданы две силовые установки: одна работает исключительно на водородных топливных элементах, а вторая использует гибридную водородно-литиевую технологию. Это решение призвано обеспечить более экологичный транспорт для так называемой «низковысотной экономики».
Команда исследователей под руководством Мао Цина, доцента Института химической инженерии Даляньского технологического университета, на данный момент разработала два прототипа. Первый оснащен системой на водородных топливных элементах с 12-литровым баллоном, рассчитанным на давление 35 мегапаскалей (МПа). Такая конфигурация обеспечивает продолжительность полета до трех часов. Вторая модель использует гибридную водородно-литиевую систему с 5-литровым баллоном (35 МПа), что позволяет аппарату находиться в воздухе 1,5 часа.
Для сравнения: обычные беспилотники того же весового класса, работающие на литиевых аккумуляторах, как правило, могут летать лишь около 30 минут. Водородные топливные элементы обладают высокой плотностью энергии и представляют собой перспективное решение проблемы ограниченной продолжительности полета — фактора, который долгое время препятствовал более широкому внедрению электрических летательных аппаратов.
Увеличению времени полета также способствовала оригинальная силовая установка, созданная разработчиками. Их система топливных элементов с воздушным охлаждением успешно прошла испытания в различных условиях (при разной температуре и влажности). Система продемонстрировала стабильную работу и высокую устойчивость к внешним факторам.
Кроме того, разработанный группой мембранно-электродный блок позволяет увеличить продолжительность полета, обеспечивая при этом более значительные запасы по грузоподъемности и мощности. На уровне всего летательного аппарата команда разработала интегрированный модуль управления, объединяющий мониторинг энергосистемы, спектроскопическую диагностику и интеллектуальное управление. Таким образом, получается замкнутая система, обеспечивающая бесшовную интеграцию топливных элементов с платформой летательного аппарата.
Серия беспилотников успешно прошла испытания в условиях сильного ветра в открытом море, продемонстрировав стабильный полет и высокую адаптивность к сложным условиям, с потенциальными областями применения в городских инспекциях, морских операциях и горных исследованиях.
Этот технологический прорыв объединяет водородную энергетику и химическую инженерию с авиационной инженерией, создавая важный путь для применения водородного оборудования для полетов на малых высотах, преодолевая разрыв между разработкой силовой установки и полной интеграцией в летательный аппарат.
Команда инженеров планирует дальнейшее совершенствование обоих вариантов летательных аппаратов, развитие основных технологий топливных элементов и укрепление сотрудничества между промышленностью, академическими кругами и научными исследованиями для ускорения применения и коммерциализации, а также для поддержки роста китайского сектора малой высотной авиации на новых источниках энергии.