“为积极应对能源与环境挑战，开发生物质能、氢能等新能源的飞行器，已成为航空技术的未来发展方向之一；特别是以氢气为原料、真正实现零排放的燃料电池电 动飞机，更是航空工业发展的一个重要发展趋势。”项目负责人、同济大学航力学院副教授许震宇介绍说，“世界上多个航空强国已经试飞成功了多架新能源无人机 和轻型飞机，台湾成功大学和辽宁通用航空研究院分别已于2010年和今年7月研制成功使用‘燃料电池及锂电池’混合动力的无人飞机。”  据悉，同济大学航力学院自2008年起开始着手燃料电池飞行器的研制工作，建设了基本的测试、实验系统，并组织学院师生共同参与研发燃料电池无人机。首先 确定了“仅使用燃料电池作为动力”的设计方案，以便将锂电池的重量节省出来，用于装载氢气或有效载荷，从而增加其航程，或使无人机拥有更多的使用功能。 无人机的起飞重量如何能与燃料电池功率有效匹配？如何能安全储藏、携带更多氢气？面对新能源飞行器这一新生事物，研发团队经过大量的理论推导和仿真计算，将研发中遇到的诸多科技难题逐一攻克。 2011年，同济大学航力学院牵手上海奥科赛飞机公司，共建“同济大学奥科赛新能源飞行器研究室”，共同开展新能源飞行器的设计制造、仿真计 算、地面推力试验等研发工作，加快推进燃料电池无人机项目的研发进程。在无人机项目实施过程中，同济大学主要负责项目总体方案、系统设计和分析、空气动力 和结构计算、材料和结构实验等方面工作，奥科赛公司主要负责无人机外形设计、制造和试飞等工作。 据介绍，“飞跃一号”翼展5米，起飞重量20公斤，有效载荷1公斤，巡航速度为30公里/小时，飞行高度小于2000米，续航时间两小时，它使用一个1千瓦的质子交换膜燃料电池作为动力。 许震宇表示，燃料电池无人机不仅绿色环保，而且工作温度低、噪音小、易于维护，非常适合用于环境监测、战场侦察等领域；其相关技术还可以用于指导燃料电池轻型飞机等新能源飞行器型号，以及大型民机燃料电池辅助动力系统的设计。 据介绍，在试飞成功基础上，校企联合研发团队未来将进一步优化并稳定“飞跃一号”的各项性能，将连续航行时间延长到8~10小时，并加快其产品化产业化步 伐，同时开始研制以燃料电池为动力的轻型飞机，“通过设计、实验可再生能源系统，有望将燃料电池无人机续航时间提升到2~3天，甚至更长。”许震宇说。 关键词：国内第一燃料电池 |
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