中新網(wǎng)上海12月26日電(黃艾嬌 許婧)不再伴有馬達(dá)的轟鳴，幾乎就在悄無(wú)聲息間，一架以氫氣為原料的純?nèi)剂想姵?strong class="keylink">無(wú)人機(jī)，緩緩駛離跑道，躍向藍(lán)天，在空中展翅翱翔。
同濟(jì)大學(xué)26日對(duì)外宣布，由該校航空航天與力學(xué)學(xué)院、上海奧科賽飛機(jī)公司歷時(shí)一年多時(shí)間共同研制的中國(guó)第一架純?nèi)剂想姵責(zé)o人機(jī)“飛躍一號(hào)”，已在上海奉賢海邊首次試飛成功。
該無(wú)人機(jī)可升至2千米以?xún)?nèi)高空，時(shí)速為30公里，可連續(xù)飛行2小時(shí)，非常適合用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察等領(lǐng)域。
“為積極應(yīng)對(duì)能源與環(huán)境挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能、氫能等新能源的飛行器，已成為航空技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向之一；特別是以氫氣為原料、真正實(shí)現(xiàn)零排放的燃料電池電動(dòng)飛機(jī)，更是航空工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院許震宇副教授介紹說(shuō)，“世界上多個(gè)航空強(qiáng)國(guó)已經(jīng)試飛成功了多架新能源無(wú)人機(jī)和輕型飛機(jī)，臺(tái)灣成功大學(xué)和遼寧通用航空研究院分別已于2010年和今年7月研制成功了使用‘燃料電池及鋰電池’混合動(dòng)力的無(wú)人飛機(jī)。”
同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院自2008年起開(kāi)始著手燃料電池飛行器的研制工作，建設(shè)了基本的測(cè)試、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并組織學(xué)院師生共同參與研發(fā)燃料電池?zé)o人機(jī)。首先確定了“僅使用燃料電池作為動(dòng)力”的設(shè)計(jì)方案，以便將鋰電池的重量節(jié)省出來(lái)，用于裝載氫氣或有效載荷，從而增加其航程，或使無(wú)人機(jī)擁有更多的使用功能。
無(wú)人機(jī)的起飛重量如何能與燃料電池功率有效匹配？如何能安全儲(chǔ)藏、攜帶更多氫氣？面對(duì)新能源飛行器這一新生事物，研發(fā)團(tuán)隊(duì)刻苦攻關(guān)，經(jīng)過(guò)大量的理論推導(dǎo)和仿真計(jì)算，將研發(fā)中遇到的諸多科技難題逐一攻克。
2011年，航力學(xué)院牽手上海奧科賽飛機(jī)公司，共建“同濟(jì)大學(xué)奧科賽新能源飛行器研究室”，共同開(kāi)展新能源飛行器的設(shè)計(jì)制造、仿真計(jì)算、地面推力試驗(yàn)等研發(fā)工作，加快推進(jìn)燃料電池?zé)o人機(jī)項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)程。在無(wú)人機(jī)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，同濟(jì)大學(xué)主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目總體方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析、空氣動(dòng)力和結(jié)構(gòu)計(jì)算、材料和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)等方面工作，奧科賽公司主要負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)外形設(shè)計(jì)、制造和試飛等工作。
2012年，該項(xiàng)目還獲上海市青浦區(qū)和同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合資助，先后有同濟(jì)大學(xué)十余名研究生、本科生參與“飛躍一號(hào)”的研制。在上周一個(gè)刮著四五級(jí)風(fēng)的下午，“飛躍一號(hào)”首次試飛成功。
據(jù)介紹，“飛躍一號(hào)”翼展5米，起飛重量20公斤，有效載荷1公斤，巡航速度為30公里每小時(shí)，飛行高度小于2千米，續(xù)航時(shí)間2小時(shí)。它使用一個(gè)1千瓦的質(zhì)子交換膜燃料電池作為動(dòng)力。
許震宇表示，燃料電池?zé)o人機(jī)不僅綠色環(huán)保，而且工作溫度低、噪音小、易于維護(hù)，非常適合用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察等領(lǐng)域；其相關(guān)技術(shù)還可以用于指導(dǎo)燃料電池輕型飛機(jī)等新能源飛行器型號(hào)，以及大型民機(jī)燃料電池輔助動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
據(jù)介紹，在試飛成功基礎(chǔ)上，校企聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)未來(lái)將進(jìn)一步優(yōu)化并穩(wěn)定“飛躍一號(hào)”的各項(xiàng)性能，將連續(xù)航行時(shí)間延長(zhǎng)至8至10小時(shí)，并加快其產(chǎn)品化產(chǎn)業(yè)化步伐，同時(shí)開(kāi)始研制以燃料電池為動(dòng)力的輕型飛機(jī)。“通過(guò)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)可再生能源系統(tǒng)，有望將燃料電池?zé)o人機(jī)續(xù)航時(shí)間提升到2至3天，甚至更長(zhǎng)。”
“我們希望結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作，以及同濟(jì)大學(xué)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，不久的將來(lái)能在同濟(jì)大學(xué)創(chuàng)建‘綠色航空技術(shù)研發(fā)中心’，為生態(tài)文明、美麗中國(guó)做出同濟(jì)航空學(xué)科的貢獻(xiàn)。”許震宇說(shuō)。
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