采用結(jié)構(gòu)集成電池的無人機(jī)成功試飛

今年2月底，一架手拋起飛的小型無人機(jī)進(jìn)行了一次持續(xù)17lmin的飛行。該機(jī)由安裝在機(jī)翼內(nèi)的結(jié)構(gòu)集成電池供電，這架翼展1.8m的無人機(jī)之前使用普通電池和機(jī)翼時(shí)續(xù)航時(shí)間是9lmin，機(jī)翼內(nèi)置電池幾乎將這一數(shù)據(jù)提高了一倍。

結(jié)構(gòu)集成電池技術(shù)由凱斯西儲(chǔ)大學(xué)機(jī)械和航空航天工程系教授維卡斯-普拉卡什（Vikas Prakash）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)，經(jīng)費(fèi)來自美國(guó)宇航局和俄亥俄州聯(lián)邦研究網(wǎng)絡(luò)（OFRN）。

通過將電池單元分配到機(jī)翼中而不是集中在機(jī)身中，結(jié)構(gòu)整合電池具有減小飛行重量、增加艙內(nèi)可用容積和提升續(xù)航時(shí)間的潛力。

2月22日在俄亥俄州斯普林菲爾德一貝克利市政機(jī)場(chǎng)進(jìn)行的試飛由Event 38無人系統(tǒng)公司牽頭進(jìn)行，該公司位于阿克倫，是一家生產(chǎn)用于測(cè)繪和測(cè)量的固定翼無人機(jī)的公司。項(xiàng)目于2016年9月啟動(dòng)，獲得了俄亥俄州聯(lián)邦研究網(wǎng)絡(luò)提供的45萬美元經(jīng)費(fèi)。

未來，該團(tuán)隊(duì)希望將結(jié)構(gòu)集成電池技術(shù)擴(kuò)展到更大的無人機(jī)和載人飛機(jī)上。2017年，普拉卡什教授獲得了美國(guó)宇航局的130萬美元經(jīng)費(fèi)，為下一代電動(dòng)飛行器開發(fā)高性能多功能電池。多功能指的是使用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)能量、或者將電池設(shè)計(jì)成可以起到結(jié)構(gòu)功能的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有電池組件的力承載能力很差，但如果將結(jié)構(gòu)中的一些“寄生”材料用活性電池材料取代，就能為系統(tǒng)增加可用的能量，同時(shí)大大減輕重量和增大機(jī)內(nèi)可用空間。

參加這一美國(guó)宇航局研究項(xiàng)目的還包括其它多所大學(xué)的研究人員。俄亥俄州立大學(xué)和威斯康辛大學(xué)參與了動(dòng)力和電推進(jìn)機(jī)械的開發(fā);馬里蘭州立大學(xué)和北卡農(nóng)工州立大學(xué)參與了熱管理開發(fā);佐治亞理工學(xué)院參與了飛機(jī)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成。多功能電池組的性能將在美國(guó)宇航局格林研究中心位于俄亥俄州梅溪的電動(dòng)飛機(jī)試飛站進(jìn)行評(píng)估。

（李韻編譯）