[据英国SHEPHARD网站2011年9月6日报道]小型无人机系统可以为步兵中队或更小的单位提供重要的情报、监视与侦查(ISR)能力,比如可以越过山头拍摄图像或者进行短期护航监测。但是,当前的电池电力却将其执行任务的时间限制在两个小时左右。 DARPA项目经理Brian Holloway在谈到小型无人机系统的优势时指出:“如果小型无人机系统具有长的耐久性,那么小型飞机就能够具备先前只有大型飞机所特有的军事能力,能够极大地节省费用,因此,我们能够以极小的尺寸和极低的代价来保持甚至提高UAS的能力。”
DARPA先进战术电源(TAP)计划通过开发小型丙烷固态氧燃料电池(SOFC)解决了电力限制问题。丙烷是一种能量密度非常高的碳氢燃料。DARPA的研究者还开发了“追踪者”XE(Stalker XE)无人机,这种无人机使用上述燃料电池,续航时间超过8小时,并且具备执行实际作战任务所需的可靠性和耐用性。“追踪者”XE已经验证了它的续航时间超过现有小型无人机的4倍。 燃料电池是“追踪者”XE混合电源的基础,其中高能量密度的燃料电池系统与常规的锂聚合电池结合来满足峰值电力需求。使用高能量密度的碳氢燃料替代低能量密度电池来解决能力存储问题。
Stalker XE能够持续对小单元体进行监测。作为一个22磅的弹簧发射系统,它不需要当前大尺寸、高成本的战术UAS平台。DARPA开发的压缩SOFC是便携式动力技术,而Stalker XE展示的显著成果是先进SOFC动力源的耐用性以及与可现场使用平台的集成。Stalker XE经过严酷的飞行试验,其中要求采用单机、单燃料电池在不多于30分钟的停航时间内连续飞行。在测试过程中,飞机遭遇过46mph的阵风以及高达28mph的稳定风。另外,UAS在海拔超过15,000英尺(4572m)的高度也开展过试验。 TAP一揽子计划旨在开发先进便携电源和能量技术,其项目包括从基础材料与化学到成熟便携电源系统系统工程。“追踪者”XE所用燃料电池电源在DARPA的掌上电源及健壮便携电源项目中开发及成熟,在该项目中,燃料的电池经过强化可以集成到可外场使用的小型UAS中。Holloway 说:“‘追踪者’XE是TAP如何帮助降低后勤负担、增强任务能力及给美国军方用户带来电源与能量基础性改变的一个极好的例子。”(中国航空工业发展研究中心 孙友师 张小伟)