大连理工研制20公斤级氢能无人直升机:最长续航3小时,完成海上6级风巡航
据 IT之家11月13日报道,大连理工大学宣布,该校化工学院毛庆副教授研发团队近日成功研制国内首款20公斤级氢能动力无人直升机。该系列布局纯氢燃料电池与氢—锂混动两条技术路线,推出两款作业机型,其中氢燃料电池机型续航可达3小时。来源显示,系列无人机已完成海上6级大风条件下的巡航任务,试飞中飞行状态稳定。
两条动力路线,瞄准长时间无人机作业
此次研发的重点不仅是将氢能用于飞行,而是围绕不同动力配置,形成能够搭载到无人直升机上的系统方案。两款机型均使用35MPa氢气瓶,但储氢容量与动力组合有所区别:
- 氢—锂混动机型:搭载5L氢气瓶,续航时间为1.5小时。
- 氢燃料电池机型:搭载12L氢气瓶,续航时间可达3小时。
- 环境验证:系列机型完成海上6级大风巡航,面向复杂环境作业开展试飞验证。
报道以传统锂电无人机约30分钟的续航作为参照,显示氢能方案在持续飞行时间上具有明显提升。不过,续航对比仍需结合载荷、飞行工况和平台类型理解,不能直接推导为所有任务下均有相同比例的优势。来源未披露此次续航测试的具体载荷与完整条件。
从膜电极到控制模块,关键在动力系统集成
据介绍,团队自主研制了空冷燃料电池动力系统,并针对核心电堆开展温度、湿度、盐雾等多工况测试。对于需要在海上运行的无人机而言,这些测试与动力系统的环境适应能力直接相关,也是实验室性能走向实际作业的重要环节。
在核心部件方面,自研膜电极在0.6V工作电压下,峰值功率密度可达732mW/cm²,并能以650mW/cm²的功率密度稳定运行;电堆质量比功率达到1.4kW/kg。这些指标反映了团队在功率输出和轻量化方向的研发进展,但整机表现仍需要结合储氢装置、辅助系统及飞行平台共同判断。
团队还自主开发了系统控制模块,将动力系统检测、谱学诊断与智能控制集成,形成“检测—诊断—控制”闭环,用于推动燃料电池与飞行器平台的耦合适配。这里的看点是动力状态感知与控制协同,来源并未披露其是否使用特定AI模型,不宜将其直接等同于大模型驱动的自主飞行。
产业解读:长航时价值,需要在真实任务中兑现
对城市巡检、海上作业和山地勘察等场景而言,更长续航有望减少任务中断与频繁返航,为连续观察和扩大单次作业覆盖范围提供空间。海上6级大风巡航则提供了一项具体环境下的飞行验证,但并不意味着所有恶劣天气条件都已得到覆盖。
从硬件产业角度看,这项进展的意义在于把燃料电池、电堆、控制模块与无人直升机放到同一系统中验证。后续能否形成稳定的作业能力,还需要关注载荷条件、长期可靠性、补氢保障和运维成本。现阶段,更值得关注的是其从核心动力研发走向真实环境试飞的进展,而非仅凭最长续航判断商业化成熟度。