Инженеры испытали водородный дрон, стартующий с кораблей
Специалисты из Делфтского технического университета в Нидерландах разработали и испытали уникальный беспилотник. Он работает от водородного топливного элемента, может находиться в воздухе 3,5 часа и даже стартовать с палубы судов.
Бензин или электричество: выбор из двух зол
Дроны прочно вошли в нашу жизнь. Они могут быть детской игрушкой, верным помощником или грозным оружием.
Обычно используются беспилотники двух типов. Первые работают на традиционном топливе (например, бензине). Они могут долго держаться в воздухе, преодолевать большие расстояния и перевозить тяжёлые грузы. Проблема с ними одна: старый добрый двигатель внутреннего сгорания – это не экологично. В его выхлопе содержатся вредные вещества, а также углекислый газ, способствующий глобальному потеплению.
Альтернатива – это электрические дроны, работающие от аккумуляторов. В эксплуатации они не создают вредных выбросов (чего, впрочем, нельзя сказать об их производстве, а чаще всего и о производстве необходимой им электроэнергии). Но, к сожалению, эти устройства имеют очень ограниченный запас хода. Всего пару лет назад исследователи презентовали электрический дрон, способный держаться в воздухе до двух часов. И ради этого рекорда разработчики буквально превратили беспилотник в летающую батарейку.
Водородная экономика
Третий путь обещают дроны на водородных топливных элементах. Напомним, что в этом случае в качестве топлива выступает водород. Соединяясь с кислородом воздуха, он превращается в воду, но не в результате горения, а путём электрохимической реакции. Топливный элемент обеспечивает куда больший запас хода, чем современные аккумуляторы.
Вместе с тем он экологичнее двигателя внутреннего сгорания. Водородные топливные элементы не выбрасывают в воздух вредных для живых организмов веществ: единственным побочным продуктом является водяной пар.
Кроме того, "водородная экономика" ещё и не способствует глобальному потеплению. Правда, при условии, что потребляемый топливными элементами водород делается из воды (а не из ископаемых углеводородов). Тогда использование такого топлива просто возвращает в природный круговорот ту воду, которая была изъята из него для производства водорода. Таким образом, общее содержание водяного пара (а это сильный парниковый газ) в атмосфере не меняется. А это выгодное отличие от "углеводородной экономики", выбрасывающей в атмосферу углерод, захороненный в былые геологические эпохи, со всеми вытекающими последствиями. Конечно, необходимо ещё, чтобы для производства водорода из воды использовалась "зелёная" электроэнергия. Иначе отсутствие выбросов от самого дрона будет достигаться ценой дополнительных выбросов на электростанции.
Однако дроны на водородных топливных элементах всё ещё находятся в стадии разработки. Как утверждается в пресс-релизе Делфтского технического университета, существующие модели либо летают слишком медленно, либо не могут взлетать и садиться вертикально. А последнее весьма важно в городах, в местности со сложным рельефом и… при посадке на палубы судов.
Над седой равниной моря
Новый беспилотник лишён этих недостатков. Он развивает высокую скорость (какую, впрочем, не уточняется) и почти вертикально взлетает и садится.
Основной источник энергии для дрона – водородный топливный элемент мощностью 700 ватт. Водород хранится в топливном баке объёмом 6,8 литра под давлением 300 атмосфер. Такой солидный запас топлива и две пары крыльев размахом три метра позволяют беспилотнику находиться в воздухе более 3,5 часов. По этому показателю он сравним с бензиновыми дронами.
Устройство имеет и аккумуляторы, которые заряжаются от топливного элемента прямо в процессе полёта. Этот запас энергии используется для взлёта и посадки (при почти вертикальной траектории это весьма энергоёмкие процедуры).
Ещё одно достоинство дрона – надёжность. Он имеет 12 (!) отдельных электродвигателей. Даже при отказе нескольких из них беспилотник может "дотянуть до аэродрома" или хотя бы экстренно сесть, если есть куда.
Отметим, что при всём этом летательный аппарат весит 13 килограммов, то есть его можно унести буквально в руках.
Дрон может летать не только над сушей, но и над морем, а также садиться на палубы кораблей и взлетать с них. Испытания уже подтвердили это. Солёные брызги, морской ветер и качающаяся посадочная площадка – не лучшие друзья беспилотников, но новый аппарат справляется с этими вызовами. Поэтому его можно использовать для патрулирования небес над морем с целью спасения людей, надзора за соблюдением закона или научных исследований.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об аэротакси, работающем на водороде. Писали мы и о морском дроне, летающем как альбатрос.