2024年4月24日,由北航能源與動(dòng)力工程學(xué)院研制的“北航氫動(dòng)一號(hào)”全電航空發(fā)動(dòng)機(jī)在天津市靜海區(qū)完成首飛!
該發(fā)動(dòng)機(jī)能源來(lái)源于氫燃料電池全部采用電能帶動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生推力立磁,此次飛行的無(wú)人機(jī)在采用“北航氫動(dòng)一號(hào)”后颂翼,其最大續(xù)航時(shí)間比同質(zhì)量鋰電池提升一倍晃洒。
隨著低空經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的提出,以電推進(jìn)為技術(shù)特點(diǎn)朦乏、面向1000米以下的無(wú)人機(jī)動(dòng)力備受關(guān)注球及。相比于傳統(tǒng)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),電推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)具有能量轉(zhuǎn)換效率高罗炸、熱輻射低和零排放等技術(shù)優(yōu)勢(shì)化歪,是中小型無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的理想選擇。
目前么歹,中小型無(wú)人機(jī)很多選用鋰電池作為儲(chǔ)能裝置敛档,其不足之處是鋰電池能量密度較低(約200-300Wh/kg);相比于鋰電池,同質(zhì)量氫燃料電池(含氣源)具有更高的能量密度殿潜,是提升無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間的可行技術(shù)路徑逐次,也是我國(guó)大力發(fā)展“氫能戰(zhàn)略”的關(guān)鍵技術(shù)路徑之一。
試飛無(wú)人機(jī)為翼展3.5m的復(fù)合翼無(wú)人機(jī)疫橘,垂起降落階段使用鋰電池為旋翼供能袜簇,平飛巡航階段采用全電發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力。在試飛過(guò)程中癌玩, “北航氫動(dòng)一號(hào)”全電航空發(fā)動(dòng)機(jī)全程工作平穩(wěn)枷量,無(wú)人機(jī)成功完成起飛、巡航污益、機(jī)動(dòng)桃熄、降落等設(shè)定科目,巡航階段燃料電池輸出功率穩(wěn)定維持在1600W以上型奥,在提供平飛功率的同時(shí)為鋰電池充電瞳收,首次飛行試驗(yàn)圓滿成功,巡航飛行時(shí)長(zhǎng)18分鐘厢汹。
根據(jù)無(wú)人機(jī)的飛行環(huán)境螟深,“北航氫動(dòng)一號(hào)”全電航空發(fā)動(dòng)機(jī)將推進(jìn)器、電機(jī)烫葬、燃料電池等進(jìn)行高度融合設(shè)計(jì)界弧,采用推進(jìn)/冷卻氣流一體化的設(shè)計(jì)思想,直接從推進(jìn)氣流中引流搭综,用于燃料電池的反應(yīng)與冷卻垢箕,舍棄了傳統(tǒng)燃料電池進(jìn)氣和冷卻所需的軸流風(fēng)扇,進(jìn)而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比。目前國(guó)內(nèi)外尚未看到采用此類融合設(shè)計(jì)的氫能航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)飛行的報(bào)道条获,“北航氫動(dòng)一號(hào)”的成功首飛驗(yàn)證了推進(jìn)器/電機(jī)/燃料電池融合設(shè)計(jì)構(gòu)型的技術(shù)可行性忠荞。