[據(jù)英國SHEPHARD網(wǎng)站2011年9月6日報道]小型無人機(jī)系統(tǒng)可以為步兵中隊或更小的單位提供重要的情報、監(jiān)視與偵查(ISR)能力,比如可以越過山頭拍攝圖像或者進(jìn)行短期護(hù)航監(jiān)測。但是,當(dāng)前的電池電力卻將其執(zhí)行任務(wù)的時間限制在兩個小時左右。 DARPA項目經(jīng)理Brian Holloway在談到小型無人機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢時指出:“如果小型無人機(jī)系統(tǒng)具有長的耐久性,那么小型飛機(jī)就能夠具備先前只有大型飛機(jī)所特有的軍事能力,能夠極大地節(jié)省費用,因此,我們能夠以極小的尺寸和極低的代價來保持甚至提高UAS的能力?!?p>
DARPA先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)電源(TAP)計劃通過開發(fā)小型丙烷固態(tài)氧燃料電池(SOFC)解決了電力限制問題。丙烷是一種能量密度非常高的碳?xì)淙剂?。DARPA的研究者還開發(fā)了“追蹤者”XE(Stalker XE)無人機(jī),這種無人機(jī)使用上述燃料電池,續(xù)航時間超過8小時,并且具備執(zhí)行實際作戰(zhàn)任務(wù)所需的可靠性和耐用性?!白粉櫿摺盭E已經(jīng)驗證了它的續(xù)航時間超過現(xiàn)有小型無人機(jī)的4倍。 燃料電池是“追蹤者”XE混合電源的基礎(chǔ),其中高能量密度的燃料電池系統(tǒng)與常規(guī)的鋰聚合電池結(jié)合來滿足峰值電力需求。使用高能量密度的碳?xì)淙剂咸娲湍芰棵芏入姵貋斫鉀Q能力存儲問題。
Stalker XE能夠持續(xù)對小單元體進(jìn)行監(jiān)測。作為一個22磅的彈簧發(fā)射系統(tǒng),它不需要當(dāng)前大尺寸、高成本的戰(zhàn)術(shù)UAS平臺。DARPA開發(fā)的壓縮SOFC是便攜式動力技術(shù),而Stalker XE展示的顯著成果是先進(jìn)SOFC動力源的耐用性以及與可現(xiàn)場使用平臺的集成。Stalker XE經(jīng)過嚴(yán)酷的飛行試驗,其中要求采用單機(jī)、單燃料電池在不多于30分鐘的停航時間內(nèi)連續(xù)飛行。在測試過程中,飛機(jī)遭遇過46mph的陣風(fēng)以及高達(dá)28mph的穩(wěn)定風(fēng)。另外,UAS在海拔超過15,000英尺(4572m)的高度也開展過試驗。 TAP一攬子計劃旨在開發(fā)先進(jìn)便攜電源和能量技術(shù),其項目包括從基礎(chǔ)材料與化學(xué)到成熟便攜電源系統(tǒng)系統(tǒng)工程?!白粉櫿摺盭E所用燃料電池電源在DARPA的掌上電源及健壯便攜電源項目中開發(fā)及成熟,在該項目中,燃料的電池經(jīng)過強(qiáng)化可以集成到可外場使用的小型UAS中。Holloway 說:“‘追蹤者’XE是TAP如何幫助降低后勤負(fù)擔(dān)、增強(qiáng)任務(wù)能力及給美國軍方用戶帶來電源與能量基礎(chǔ)性改變的一個極好的例子?!保?strong class="keylink">中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心 孫友師 張小偉)