圖為以色列“掠奪者”氫動力無人機。資料圖片
今年2月,在第十七屆阿布扎比國際防務展(IDEX)暨第八屆阿布扎比國際海事防務展上,以色列無人機製造商Heven Drones展示了新研發的氫動力無人機“掠奪者”(Raider)。有外媒稱,“掠奪者”無人機的亮相,意味着氫動力無人機距離飛入戰場又近了一步。
什麼是氫動力無人機?我們首先來盤點一下無人機的動力來源。當前無人機的驅動方式主要有兩種,一種是燃料發動機,另一種是電動機。前者一般由煤油、汽油等充當燃料,後者則由電池組來提供動力。
這兩種驅動方式,氫動力無人機都可以選用,不過其動力來源換成了氫,即用液態氫來充當燃料,或者用氫燃料電池來替代鋰電池等。用對環境較為友好的氫充當無人機的能源,是氫動力無人機得名的由來。
AeroVironment公司在2011年完成首飛的“全球觀察者”和美國另一家公司研製的“幻影之眼”,都是用“液態氫+內燃機”提供動力的無人機。Heven Drones公司研發並展示的“掠奪者”則是使用氫燃料電池來驅動的無人機。
當前,用氫燃料電池驅動已經成為氫動力無人機的主要發展方向。其明顯優勢有以下兩個方面:一是與氫燃料發動機驅動相比,用氫燃料電池驅動更加便捷,産生的噪聲較小;二是與鋰電池相比,氫燃料電池的儲能效率更高,能量密度更大,對高低溫環境的適應性更強。也正因為有着噪聲低、能量密度高、環境適應性強、續航時間長等特點,氫燃料電池受到多國重視,並在近年來加快了研發進程。
不過,氫動力無人機包括氫燃料電池驅動無人機的發展也存在一些技術“堵點”。比如,如何對氫進行高效儲存並提高其能量轉換比,如何增加氫攜帶量並降低燃料電池製造成本,如何優化布局並減少儲氫罐對氣動外形和重心分佈的影響等。這些問題的存在,遲滯了氫動力無人機飛向廣闊天空的進程。
Heven Drones公司在這方面進行了探索,並取得一定成果。據稱,“掠奪者”氫動力無人機翼展5.5米或7米,採用雙機身結構,以實現對氫能源和動力系統的合理布局。它具有4個垂直起降旋翼和流線型尾部,在一定程度上兼顧了部署的靈活性和較好的氣動外形。在新型氫燃料電池驅動下,該無人機可攜帶20多千克的有效載荷,連續飛行10余小時。在此基礎上,該公司通過採用模塊化設計,使“掠奪者”氫動力無人機具備搭載不同載荷遂行多樣化任務的能力。
有消息稱,該無人機預計於2026年服役。如果這一消息屬實,那就意味着,未來戰場的天空中,又將增加一種行蹤隱秘的多功能無人機。(張育源 何旺明)