1月4日,哈尔滨工业大学重庆研究院下属翌翔氢动力无人机团队完成青鸥30B氢动力复合翼无人机单次持续飞行测试,成功打破国内同类型氢动力无人机续航时间测试纪录,达到8小时,续航能力达到国际先进水平。

青鸥30B无人机是一款复合翼无人机,起飞和降落阶段采用垂直起降方式,巡航阶段通过采用固定翼飞行方式。该款无人机的最大起飞重量达到40kg,采用氢燃料电池提供动力,具有续航时间久、运行效率高、红外目标低、环保无污染、发热噪音小等特点。

作为一款多用途复合翼无人机平台,青鸥30B无人机可搭载光电吊舱,执行线路巡检、地质勘探、安防救援、侦查等任务,也可用于应急通讯、物资投运等领域。

另外,在巡检场景中,青鸥30B无人机续航时间可达同类型锂电池无人机的3-4倍,可进行单架次持续飞行,无需返航补能,单架次任务量是锂电池无人机的4-6倍。

2023年12月13日至14日,氢航科技与国网黑龙江超高压公司输电运检中心联合开展氢能源长航时多旋翼无人机低温巡检作业,本次巡检作业是黑龙江电网首次利用氢能源无人机进行架空输电线路通道巡视检查,为输电线路无人机巡检技术体系在低温、长航时应用领域取得了新的突破。 

本次巡检作业使用了“氢旋4”六旋翼无人机,以氢燃料电池为动力,续航能力较常规锂电池无人机提高3倍,30公里图数链路实现了通道巡检全过程的远程实时检查。在零下20摄氏度的低温环境下,对500千伏永哈甲线108-125号、永哈乙线117-132号2处重点区段完成了通道巡视检查,验证了“氢旋4”在低温环境下的巡航能力、图数链路、系统稳定、影像拍摄的可靠性。与传统人工特殊巡视相比,工作效率提升5倍以上,将一周的工作量压降至半天,有效降低了运维班组的工作压力和劳动强度,通道巡检影像数据能够全面准确展示施工机械、超高树木、临时构筑物等外力破坏隐患和水土流失等地质灾害隐患,切实提升了通道隐患排查治理工作的精益化管理水平。

国网黑龙江超高压公司下辖52条550千伏输电线路总长度 6248.276公里,跨越平原、丘陵、山区等各种地形。冬季由于特殊的地理和气候条件,为线路巡检工作带来许多挑战。下一步,氢航科技将继续发挥“氢旋4“在冬季、低温等巡检中的优势,进一步促进我们的无人机及氢动力产品在输电线路周期巡视和季节性工作中的应用,助力电网黑龙江超高压公司全面提升输电运维管理智能化水平。

实现氢动力飞行道路上的一个重要里程碑。

2023 年末,ZEROe 组将为铁吊舱提供动力,这是为未来空客电动概念飞机设计的氢推进系统。除了氢燃料电池系统外,铁吊舱还包含螺旋桨旋转所需的电动马达以及控制和保持冷却的装置。该吊舱的功率为 1.2 兆瓦,它的成功启动是空客公司路线图的关键一步,该路线图旨在 2035 年之前将氢推进飞机投入使用。

世界上最丰富的元素

2020 年,空客公司与公众分享了四款氢动力飞机概念。其中三架使用氢燃烧和混合发动机作为动力,第四架是全电动飞机,使用氢燃料电池和螺旋桨推进系统。这些燃料电池的工作原理是通过化学反应将氢转化为电能。反应的副产品是简单的 H2O,几乎实现零排放。

氢燃料电池在航空业脱碳方面具有巨大的潜力,使其成为 ZEROe 演示器进一步探索的关键技术之一,但这也是一项挑战。虽然在项目开始时,市场上已经有了氢燃料电池,但没有一种氢燃料电池能提供飞机所需的能量,同时又能保持在可接受的重量水平。因此,2020 年 10 月,空客与 ElringKlinger 成立了合资公司 Aerostack,开发氢燃料电池堆,作为 ZEROe 飞机电力推进系统的核心。

在距离慕尼黑仅 13 公里的德国奥托布伦,E-Aircraft 系统中心(EAS)对燃料电池系统进行了大量测试。空客公司的这一设施是欧洲最大的替代推进系统和燃料测试中心,推进系统的主要部件都在这里进行测试,这些部件将为试验机的螺旋桨提供动力。

2023 年 6 月,空客公司宣布氢燃料电池系统的测试活动取得成功,达到了 1.2 兆瓦的满功率水平。这是为大型飞机设计的燃料电池在航空领域进行的最大功率的测试,为该项目的下一个重要步骤奠定了基础:将整个推进系统与电机整合在一起。

铁吊舱上的氢动力

2023 年年底是一个重要的日子,ZEROe 组在这一年中取得了圆满成功。继 6 月份成功完成 120 万千瓦燃料电池系统测试和 10 月份成功完成 100 万千瓦动力系统测试之后,铁吊舱的电动马达首次由氢燃料电池提供动力。

"ZEROe项目测试和演示主管马蒂亚斯-安德里亚米塞纳(Mathias Andriamisaina)说:"这对我们来说是一个重要时刻,因为系统的架构和设计原则与我们将在最终设计中看到的相同。"整个功率通道在 120 万千瓦的功率下运行,这也是我们在 A380 试验机上测试的目标功率。

在测试过程中观察众多系统如何相互作用是项目下一步工作的关键。ZEROe燃料电池推进系统主管Hauke Peer-Luedders说:"这个过程就是我们了解需要做出哪些改变才能使这项技术适合飞行的过程。"我们通过测试几个不同飞行阶段所需的功率来衡量推进系统在整体上是如何工作的,例如起飞阶段,我们要达到最大功率水平;巡航阶段,我们使用较少的功率,但需要较长的时间。"

"自从我们推出 100% 由氢燃料电池驱动的飞机概念以来,已经过去三年了。从那时起,我们一直坚持最初的时间表,并取得了巨大的进展。最近在铁吊舱系统上以1.2兆瓦功率供电的成功,是我们向2035年在天空中实现氢动力飞机目标迈出的关键一步。

为下一步做准备

在整个 2024 年期间,将继续对第一版铁吊舱进行测试。一旦完成,ZEROe 组的下一步将是优化推进系统的尺寸、质量和资质要求,以满足飞行规格。资质要求包括系统对振动、湿度和高度等因素的反应。

这些优化和测试完成后,燃料电池推进系统将安装在 ZEROe 多模式飞行测试平台上,即空客公司生产的首架 A380 飞机 MSN001 上。随后将对系统进行地面测试,然后在 A380 上进行关键的飞行测试(目前计划于 2026 年进行)。

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