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王元元

2018-04-08 | 聚焦

德国兰格航空正在开发燃料电池驱动的长航时监视无人机——安塔瑞斯E2

据美国航空周刊网站2018年3月26日刊文,德国兰格航空借助其在电动滑翔机领域的经验,正在开发航时可达40小时的由燃料电池驱动的监视无人机——安塔瑞斯E2(Antares E2)。预计该机将在今年6月首飞,首次对外界展示会在4月18-21日于德国弗里德里希斯哈芬举行的2018通用航空展上进行。

安塔瑞斯E2是DLR-H2的后继型号。DLR-H2由德国航空航天研究中心(DLR)研发,基础是安塔瑞斯20E电动滑翔机。DLR-H2于2009年首飞,是全球首款纯由燃料电池驱动的有人驾驶飞机,该机使用了增压氢燃料。

安塔瑞斯E2使用甲醇作为燃料。甲醇通过催化整流器转变为氢气在燃料电池中使用。兰格航空CEO阿克塞尔·兰格表示,由于监视平台携带有效载荷的成本是机身本身的2-3倍,该机采用了高冗余度和可靠性设计。

兰格的安塔瑞斯E2建立在其丰富的电动和燃料电池驱动电动滑翔机研发经验之上

安塔瑞斯E2重1.65吨,携带6个甲醇燃料电池通过6个DC/DC转换器驱动6个电机。该机采用四余度飞控计算机和多路总线,2路用于推进,3路用于功率传输,9路用于数据传输。兰格表示,该机可在仅仅使用6个电机中的2个以及6个燃料电池中的3个时保持平飞。

燃料电池可将燃油消耗和排放降到最低,但是飞机必须在地面提前启动以将电池单元加热到170摄氏度使用温度。燃料电池还存在反应慢的缺点,因此需要额外的锂电池提供起飞、爬升和动态飞行时的额外功率。

6.7千瓦的燃料电池安装在23米翼展机翼内侧的两个大型吊舱内,机翼外侧的两个吊舱存储了300千克的甲醇燃料。机翼前缘总共安装了24个模块(每个模块3个单元)、总容量为12千瓦时的电池。15千瓦电机和1.06米直径的推进桨安装在机翼后缘上方的支柱上。兰格表示,这样的布置使得推进桨的尾迹对机翼上下表面的流动没有干扰,有利于减阻。同时,推进桨处于干净气流中,产生的噪声也小,也可改善电机和转换器的冷却环境。

有效载荷可以安装在机身内部的前后舱以及外翼的吊舱内。安塔瑞斯E2可搭载200千克的有效载荷,同时为传感器和其他系统提供4千瓦的电功率。兰格表示,这对于民事用途的监视平台来说足够了。该机可以在机翼外侧吊舱搭载4个360度海上监视的天线,在机身下方安装一个电光/红外传感器以及在机身上方安装一个卫星通信天线。

安塔瑞斯E2最初将采用有人驾驶构型,但是最终执行海事监测、安保、边境控制、基础设施检测和土地勘察等应用的长航时任务构型将为无人型。尽管目前还没有针对无人机的适用适航规章,兰格航空计划2019年获得EASA CS23部规章认证。

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