氫動力無人機(jī)又有新發(fā)展

　　氫動力無人機(jī)又有新發(fā)展

　　■張育源 何旺明　　

圖為以色列“掠奪者”氫動力無人機(jī)。資料圖片

　　今年2月，在第十七屆阿布扎比國際防務(wù)展(IDEX)暨第八屆阿布扎比國際海事防務(wù)展上，以色列無人機(jī)制造商Heven Drones展示了新研發(fā)的氫動力無人機(jī)“掠奪者”(Raider)。有外媒稱，“掠奪者”無人機(jī)的亮相，意味著氫動力無人機(jī)距離飛入戰(zhàn)場又近了一步。

　　什么是氫動力無人機(jī)?我們首先來盤點(diǎn)一下無人機(jī)的動力來源。當(dāng)前無人機(jī)的驅(qū)動方式主要有兩種，一種是燃料發(fā)動機(jī)，另一種是電動機(jī)。前者一般由煤油、汽油等充當(dāng)燃料，后者則由電池組來提供動力。

　　這兩種驅(qū)動方式，氫動力無人機(jī)都可以選用，不過其動力來源換成了氫，即用液態(tài)氫來充當(dāng)燃料，或者用氫燃料電池來替代鋰電池等。用對環(huán)境較為友好的氫充當(dāng)無人機(jī)的能源，是氫動力無人機(jī)得名的由來。

　　AeroVironment公司在2011年完成首飛的“全球觀察者”和美國另一家公司研制的“幻影之眼”，都是用“液態(tài)氫+內(nèi)燃機(jī)”提供動力的無人機(jī)。Heven Drones公司研發(fā)并展示的“掠奪者”則是使用氫燃料電池來驅(qū)動的無人機(jī)。

　　當(dāng)前，用氫燃料電池驅(qū)動已經(jīng)成為氫動力無人機(jī)的主要發(fā)展方向。其明顯優(yōu)勢有以下兩個(gè)方面：一是與氫燃料發(fā)動機(jī)驅(qū)動相比，用氫燃料電池驅(qū)動更加便捷，產(chǎn)生的噪聲較小;二是與鋰電池相比，氫燃料電池的儲能效率更高，能量密度更大，對高低溫環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)。也正因?yàn)橛兄肼暤?、能量密度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、續(xù)航時(shí)間長等特點(diǎn)，氫燃料電池受到多國重視，并在近年來加快了研發(fā)進(jìn)程。

　　不過，氫動力無人機(jī)包括氫燃料電池驅(qū)動無人機(jī)的發(fā)展也存在一些技術(shù)“堵點(diǎn)”。比如，如何對氫進(jìn)行高效儲存并提高其能量轉(zhuǎn)換比，如何增加氫攜帶量并降低燃料電池制造成本，如何優(yōu)化布局并減少儲氫罐對氣動外形和重心分布的影響等。這些問題的存在，遲滯了氫動力無人機(jī)飛向廣闊天空的進(jìn)程。

　　Heven Drones公司在這方面進(jìn)行了探索，并取得一定成果。據(jù)稱，“掠奪者”氫動力無人機(jī)翼展5.5米或7米，采用雙機(jī)身結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對氫能源和動力系統(tǒng)的合理布局。它具有4個(gè)垂直起降旋翼和流線型尾部，在一定程度上兼顧了部署的靈活性和較好的氣動外形。在新型氫燃料電池驅(qū)動下，該無人機(jī)可攜帶20多千克的有效載荷，連續(xù)飛行10余小時(shí)。在此基礎(chǔ)上，該公司通過采用模塊化設(shè)計(jì)，使“掠奪者”氫動力無人機(jī)具備搭載不同載荷遂行多樣化任務(wù)的能力。

　　有消息稱，該無人機(jī)預(yù)計(jì)于2026年服役。如果這一消息屬實(shí)，那就意味著，未來戰(zhàn)場的天空中，又將增加一種行蹤隱秘的多功能無人機(jī)。