据uasvision网站2019年7月19日刊文,华盛顿州立大学机械与材料工程学院副教授Jacob Leachman获得了美国陆军180万美元的拨款,计划用于验证液态氢动力无人机和燃料补给系统。据悉,美国陆军总计拨款720万美元,分别授予密西西比州立大学、Insitu公司和Navmar应用科学公司的研究人员。波音公司子公司Insitu将提供配备燃料电池驱动的电动发动机的“扫描鹰3®”无人机,而华盛顿州立大学将负责测量无人机的性能特性。
与使用电池的无人机相比,使用液态氢的无人机航时更长、航程更远,而且与汽油驱动的无人机相比,液态氢无人机需要更少的维护,而且只有水蒸气是唯一的排放物。对陆军来说,该型无人机的最重要的特性就是噪音很小。Leachman作为华盛顿州立大学能源研究氢特性实验室(HYPER)负责人还表示,该项目目标就是使军用设备的氢燃料补给比传统的碳氢燃料更方便、更可靠。
与目前军方使用的碳氢燃料不同,氢燃料可以在任何地方生产,而且仅依靠水和电。要把氢转化成液体,必须使其冷却到很低的温度。液态氢与气态氢相比占据的空间还要小得多,因此可以在无人机上加注更多的液态氢,提供更长的飞行距离。这种液态氢系统将在低于30psi的压力下工作,因此储氢罐重量变得更轻,基本上只增加了储存的氢燃料量。HYPER实验室专门研究低温下的氢燃料。
为了制造这种轻型燃料,Leachman正在与Protium Innovations公司开展相关合作。Protium Innovations公司是一家由前华盛顿州立大学研究生创建的基于Pullman公司的初创公司,计划使用轻质聚合物而不是金属来代替储罐,这将节省重量,缩短填充储罐的时间,并增加相对于气体存储或传统电池解决方案的飞行时间。
Protium公司联合创始人Ian Richardson表示,所能减少的每一磅储罐重量都意味着为无人机增加一磅额外燃料,达到增加航时的目的。Richardson团队将为储罐3D打印产品增加内衬,以确保获得最佳绝缘效果。
华盛顿州立大学是美国为数不多的能够在极低温度下测试聚合物的大学之一。今年夏天,十多名华盛顿州立大学本科生与Leachman和Richardson一起研究该项目。该项目的一部分将研制一个氢液化器,该氢液化器大约有一个小的船运集装箱大小,可以放置在船、军事基地或远程消防站,无人机可以对这些位置进行监视和侦察。
据Leachman称,低温制冷技术和电解技术的进步使得制造一个紧凑的氢燃料补给系统成为可能。计划制造足够小的系统,能够方便飞机运输,并能在军事战区发挥作用。Richardson表示,除了军事用途外,液态氢燃料系统还能够在农业、运输和材料处理行业发挥许多商业作用。
液氢燃料驱动的无人机预计今年冬天开始进行飞行测试。美国陆军授予的这项拨款为建造一个测试液态氢燃料的室外设施提供了极大资金支持,该设施将在华盛顿州立大学普尔曼校区完成建造。