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我国无人机油电混合动力技术发展现状

2021-11-02 22:03:41来源: 作者:深无协 点击次数:1237次字号:|
油电混合动力技术发展需再接再厉!
        我国无人机领域发展十分迅猛,特别是民用无人机,已然发展为全球性的优势产业。不过在重载长航时航空飞行器油电混合动力技术领域,目前我国还处于起步阶段。以无人机油电混合动力技术革新为契机,我国航空业有望迅速达到或赶超世界先进水平,同时带动我国多个相关产业的整体发展。下面列举我国在无人机油电混合动力技术领域的一些新进展。  

        2016年11月北京瑞深航空科技有限公司成功研制出功率2KW的油电混合动力装置H2,如图1所示,适用于最大起飞重量18kg以下的多旋翼无人机和垂直起降固定翼无人机使用。搭载3Kg商载的情况下,航时可达2小时,最大航时可达到5小时。2017年9月9日,搭载瑞深航空油电混合动力装置H2的蜂巢航宇无人机HC330和汇星海盖亚160无人机,中午11:30从烟台起飞,下午2:30抵达大连,直线航行距离100km以上,航时3h。  


图1北京瑞深航空科技有限公司的油电混合动力装置H2  

        2017年12月,中科灵动航空科技成都有限公司推出灵动鹰-25六旋翼可折叠油电混合动力无人机(图2),采用国际通用92#汽油作为动力,一次加注约5升,可以负载5kg持续飞行时间约90min(海拔高度为0m),平飞速度18m/s,控制半径10km(可扩展至30km),最大飞行高度2500m,可以在7级大风、小雨条件下顺利飞行。整机自重约17kg,满油约21kg,使用温度范围-10℃~40℃。  


图2灵动鹰-25六旋翼可折叠油电混合动力无人机  
        2019年,中航金城无人系统公司推出了一款油电混合动力六旋翼无人机。该无人机的油电混合动系统采用串联式,系统模块化程度高,互换性好,能量利用效率高达95%。该无人机最大载重20kg,在满载的条件下,可留空飞行2h,如果空载则最大航时可达3h,覆盖的应用范围较广,整机性能优于大部分多旋翼无人机。  
        2020年,弥勒浩翔科技有限公司成功推出一款油电混合动力多旋翼无人机。该无人机搭载HEX赫星飞控及公司自主研发生产的DLE70HD两冲程水冷无人机引擎,具有重量轻、功率大、寿命长的特点。使用普通汽油作为基本动力燃料,最大起飞重量可达43kg。满油后最大作业载荷可达10kg(可以使用燃油重量来换取额外载重),一次加油可连续飞行6h,最大水平飞行速度20m/s,最大可承受8级大风,最大飞行高度3000m,航程可达432km,突破了前所未有的长航时以及高效性能。发动机冷却水温不超过80℃,能有效保证油电混合动力装置持续大功率输出,从而杜绝了风冷发动机因高温导致寿命短,输出功率不稳定等问题。发动机功率4.2千瓦,整套发电机系统采用自动控制配合蓄电池组,组成油电混合闭环控制系统,并且通过油电混合闭环控制系统可以实现发动机故障时自动切换到备用电池,以保证飞行安全。  

        2021年,珠海上飞航空科技有限公司采用轻量化设计,一体化集成方法推出多款油电混合动力系统。这些系统具有模块化便捷维护、实时数据可视、快速拆卸、启发一体功能、支持多电压输出等特点,适用于多旋翼无人机 和垂起复合翼无人机等,在国内和国际市场获得了较高的影响力。主要型号有:  


图3珠海上飞航空科技有限公司推出的F7000油电混合动力系统  
①F23K 油电混合动力系统:持续功率23kw,重量39.5kg(含冷却系统),启动方式 :一键自启动,冷却方式 :液冷,工作环境温度条件−20~45℃。  
②F6000油电混合动力系统:持续功率5600W, 最大功率6500W,重量9.5kg,启动方式:一键自启动,冷却方式:强制风冷,工作环境温度条件−20~45℃。  
③F7000 油电混合动力系统(图3):持续功率6000W,最大功率7000W,重量12kg(含冷却系统),启动方式:一键自启动,冷却方式:液冷,工作环境温度条件−20~45℃。  
④F16K 油电混合动力系统:持续功率14KW,最大功率16KW,重量29.5kg(含冷却系统),启动方式 :一键自启动,冷却方式:液冷,工作环境温度条件−20~45℃。  

⑤F6000 V2.0 油电混合动力系统:持续功率5300W,最大功率:6000W,重量7kg(不含冷却系统),启动方式:一键自启动,冷却方式:液冷,工作环境温度条件−20~45℃。  


图4SF416-F7000油电混合动力4旋翼无人机  

        珠海上飞航空科技有限公司应用自身研制生产的油电混合动力系统,还推出了几款多旋翼无人机,其型号包括SF-X4-F6000油电混合动力4旋翼无人机,满载起飞重量40KG,续航时间120分钟;SF-X4-F2400SVFFI油电混合动力4旋翼无人机,空机重量8.9kg,满载起飞重量18.5kg,续航时间120分钟;SF416-F7000油电混合动力4旋翼农业植保无人机,空机重量27.5KG ,满载起飞重量49KG,续航时间120分钟(图4)。


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