Новая водородная топливная система для промышленных беспилотников, разработанная китайскими учеными, позволяет существенно продлить время полета и уменьшить вес силовой установки. Эта разработка успешно прошла национальную научно-техническую экспертизу в городе Далянь и находится на пути к коммерциализации.
Специалисты из Института химической физики Даляня, являющегося частью Китайской академии наук, разработали новый топливный элемент. Ученые называют эту систему «водородным сердцем» для промышленных беспилотных летательных аппаратов. В ее создании использованы легкие материалы, обеспечена высокая мощность, а также применена технология воздушного охлаждения, что позволяет не допустить значительного увеличения веса устройства.
Недавно в городе Далянь, что в северо-восточной провинции Ляонин, Китай, был проведен успешный демонстрационный полет беспилотного летательного аппарата, оборудованного новейшей системой. Разработчики утверждают, что данная технология призвана преодолеть одну из ключевых сложностей, с которыми сталкивается современная индустрия беспилотных летательных аппаратов – недостаточное время работы от аккумулятора. Действительно, стандартные литиевые батареи серьезно ограничивают возможности автономной работы, а водородные топливные элементы, представленные на рынке, зачастую слишком тяжелы и объемны для широкого промышленного использования.
По данным исследователей, новая катодно-замкнутая батарея с воздушным охлаждением демонстрирует высокую эффективность, при этом ее масса не увеличивается существенно. В ходе тестирования система показала удельную мощность, равную 1970 ватт на килограмм, а плотность мощности достигла 1,15 ватта на квадратный сантиметр. Специалисты отметили, что полученные значения удельной мощности входят в число самых выдающихся в мире, и подчеркнули, что данная технология соответствует глобальным стандартам передового развития.
Чэнь Чжунвэй, технический руководитель проекта, подчеркнул, что благодаря новой системе время полета промышленных беспилотников увеличилось более чем в три раза, если сравнивать с аппаратами, использующими стандартные аккумуляторы. Он также сообщил, что работа над разработкой завершила этап лабораторных испытаний и успешно перешла к практическому применению.
Проект был подвергнут экспертизе в рамках научно-технической оценки, проведенной China Petroleum and Chemical Industry Federation. Специалисты отметили его инновационность и подтвердили наличие у разработчиков собственных, исключительных прав на интеллектуальную собственность.
Чэнь Чжунвэй, одновременно являющийся руководителем Государственной ключевой лаборатории катализа при институте DICP, сообщил, что технология «водородного сердца» успешно перешла от стадии лабораторных исследований к промышленному внедрению. По его словам, включение так называемой «экономики низкого перелета» в перечень стратегических направлений развития Китая выявило, что ограниченная автономность литиевых аккумуляторов и громоздкость существующих топливных систем создают существенные барьеры для прогресса в данной отрасли.
Водородные энергетические установки уже находят применение в таких сферах, как лесное хозяйство, сельское хозяйство, инспекция электросетей и спасательные работы. Эти области деятельности предъявляют требования к продолжительности полета, которые превышают возможности большинства современных дронов, использующих аккумуляторные батареи.
По мнению разработчиков, водородные топливные элементы могут помочь преодолеть технологический дефицит, поскольку они обеспечивают постоянное производство электроэнергии при меньшем весе, чем массивные аккумуляторные батареи. Также использование воздушного охлаждения упрощает конструкцию по сравнению с системами жидкостного охлаждения. В настоящее время команда из Даляня работает над увеличением объемов производства и дальнейшим внедрением технологии, учитывая растущую потребность в промышленных беспилотниках большой дальности, предназначенных для транспортировки тяжелых грузов.