據(jù)uasvision網(wǎng)站2019年7月19日刊文，華盛頓州立大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院副教授Jacob Leachman獲得了美國(guó)陸軍180萬美元的撥款，計(jì)劃用于驗(yàn)證液態(tài)氫動(dòng)力無人機(jī)和燃料補(bǔ)給系統(tǒng)。據(jù)悉，美國(guó)陸軍總計(jì)撥款720萬美元，分別授予密西西比州立大學(xué)、Insitu公司和Navmar應(yīng)用科學(xué)公司的研究人員。波音公司子公司Insitu將提供配備燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的“掃描鷹3®”無人機(jī)，而華盛頓州立大學(xué)將負(fù)責(zé)測(cè)量無人機(jī)的性能特性。
與使用電池的無人機(jī)相比，使用液態(tài)氫的無人機(jī)航時(shí)更長(zhǎng)、航程更遠(yuǎn)，而且與汽油驅(qū)動(dòng)的無人機(jī)相比，液態(tài)氫無人機(jī)需要更少的維護(hù)，而且只有水蒸氣是唯一的排放物。對(duì)陸軍來說，該型無人機(jī)的最重要的特性就是噪音很小。Leachman作為華盛頓州立大學(xué)能源研究氫特性實(shí)驗(yàn)室(HYPER)負(fù)責(zé)人還表示，該項(xiàng)目目標(biāo)就是使軍用設(shè)備的氫燃料補(bǔ)給比傳統(tǒng)的碳?xì)淙剂细奖?、更可靠?/p>
與目前軍方使用的碳?xì)淙剂喜煌?，氫燃料可以在任何地方生產(chǎn)，而且僅依靠水和電。要把氫轉(zhuǎn)化成液體，必須使其冷卻到很低的溫度。液態(tài)氫與氣態(tài)氫相比占據(jù)的空間還要小得多，因此可以在無人機(jī)上加注更多的液態(tài)氫，提供更長(zhǎng)的飛行距離。這種液態(tài)氫系統(tǒng)將在低于30psi的壓力下工作，因此儲(chǔ)氫罐重量變得更輕，基本上只增加了儲(chǔ)存的氫燃料量。HYPER實(shí)驗(yàn)室專門研究低溫下的氫燃料。
為了制造這種輕型燃料，Leachman正在與Protium Innovations公司開展相關(guān)合作。Protium Innovations公司是一家由前華盛頓州立大學(xué)研究生創(chuàng)建的基于Pullman公司的初創(chuàng)公司，計(jì)劃使用輕質(zhì)聚合物而不是金屬來代替儲(chǔ)罐，這將節(jié)省重量，縮短填充儲(chǔ)罐的時(shí)間，并增加相對(duì)于氣體存儲(chǔ)或傳統(tǒng)電池解決方案的飛行時(shí)間。
Protium公司聯(lián)合創(chuàng)始人Ian Richardson表示，所能減少的每一磅儲(chǔ)罐重量都意味著為無人機(jī)增加一磅額外燃料，達(dá)到增加航時(shí)的目的。Richardson團(tuán)隊(duì)將為儲(chǔ)罐3D打印產(chǎn)品增加內(nèi)襯，以確保獲得最佳絕緣效果。
華盛頓州立大學(xué)是美國(guó)為數(shù)不多的能夠在極低溫度下測(cè)試聚合物的大學(xué)之一。今年夏天，十多名華盛頓州立大學(xué)本科生與Leachman和Richardson一起研究該項(xiàng)目。該項(xiàng)目的一部分將研制一個(gè)氫液化器，該氫液化器大約有一個(gè)小的船運(yùn)集裝箱大小，可以放置在船、軍事基地或遠(yuǎn)程消防站，無人機(jī)可以對(duì)這些位置進(jìn)行監(jiān)視和偵察。
據(jù)Leachman稱，低溫制冷技術(shù)和電解技術(shù)的進(jìn)步使得制造一個(gè)緊湊的氫燃料補(bǔ)給系統(tǒng)成為可能。計(jì)劃制造足夠小的系統(tǒng)，能夠方便飛機(jī)運(yùn)輸，并能在軍事戰(zhàn)區(qū)發(fā)揮作用。Richardson表示，除了軍事用途外，液態(tài)氫燃料系統(tǒng)還能夠在農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸和材料處理行業(yè)發(fā)揮許多商業(yè)作用。
液氫燃料驅(qū)動(dòng)的無人機(jī)預(yù)計(jì)今年冬天開始進(jìn)行飛行測(cè)試。美國(guó)陸軍授予的這項(xiàng)撥款為建造一個(gè)測(cè)試液態(tài)氫燃料的室外設(shè)施提供了極大資金支持，該設(shè)施將在華盛頓州立大學(xué)普爾曼校區(qū)完成建造。
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