Россия и Китай успешно испытывают летательные аппараты на водородном топливе

1
493
самолет RX1E

Российский беспилотник «Инспектор-402»

Водородный топливный элемент
Беспилотник на водородном топливе

Все военные беспилотники делятся на два вида: одни оснащены электродвигателями, другие – двигателями внутреннего сгорания. Электродвигатели создают меньше шума, но при этом проигрывают в длительности полета – зарядки аккумуляторных батарей хватает только на несколько часов полета. Двигатели внутреннего сгорания тоже имеют ряд «недостатков» — их можно обнаружить по шуму, который они создают, а так же по тепловому следу.
Универсальный – то есть бесшумный и «долгоиграющий» беспилотник создали российские ученые. Это изделие пока носит условное название «Инспектор-402» и им уже заинтересовались в нашем Министерстве обороны. Основная особенность нового БПЛА – водородно-воздушный топливный элемент (это разновидность электродвигателя) нового поколения российского производства.

Водородный топливный элемент

Беспилотник «Инспектор-402» является совместной разработкой Института проблем химической физики РАН, Объединенной авиастроительной корпорации и Центрального института авиационного моторостроения. В машину внедрен водородно-воздушный топливный элемент нового поколения, а также электродвигатель, который делает аппарат бесшумным и не оставляющим тепловой след.
Принцип работы топливных элементов БПЛА «Инспектор-402» построен на физико-химической реакции. По сути, топливные элементы напоминают обычные свинцовые аккумуляторы. Разница в том, что КПД топливного элемента существенно выше КПД аккумулятора и составляет 45% и более.

Водородный топливный элемент

В корпусе водородно-кислородного топливного элемента установлена мембрана, проводящая только протоны. Она разделяет две камеры с электродами — анодом и катодом. В камеру анода подведен водород, а в камеру катода кислород. Каждый электрод покрыт слоем катализатора, к примеру, платиной.
Молекулярный водород под воздействием катализатора, нанесенного на анод, теряет электроны. Протоны проводятся через мембрану к катоду, и под воздействием катализатора соединяется с электронами (поток электронов подводится извне), в результате чего образуется вода. Электроны из камеры анода уходят в электрическую цепь, подсоединенную к двигателю, то есть, на бытовом языке, образуется электрический ток, питающий электромотор.

Водородный топливный элемент

Еще одним достоинством нового российского водородного топливного элемента станет уменьшение его объема в 3 раза. Это повлечет за собой уменьшение фюзеляжа беспилотного летательного аппарата, а, следовательно, сделает его менее заметным для радаров. Если сравнивать с обычным аккумулятором, у которого удельная электроемкость составляет около 200 ватт в час на килограмм веса, то у нового топливного элемента она составит около 500 ватт в час.
Все элементы российской разработки являются, практически, на 100% отечественного производства. Импортной составляющей пока является только один элемент, который уже производится в нашей стране, и в течение 1,5 лет должен превзойти все зарубежные аналоги.

Водородный топливный элемент

Продолжительность полета в 40-45 часов позволит «Инспектору-402» незамеченным вылететь в темное время сток, преодолеть огромное расстояние, выполнить за день свою, например разведывательную миссию, и снова дождавшись темноты, беспрепятственно вернуться на базу.Успешные испытания прошли в Сирии.

 

Теперь и Китай провел успешные испытания самолета с электродвигателем, работающим на водородных топливных элементах.

Судно сумело подняться на высоту 320 м и показать стабильную работу

 самолет RX1E

Китай стал третьей страной после США и ФРГ, где прошли успешные испытания самолета с электродвигателем, работающим на водородных топливных элементах.

Как пишет «Федеральное агентство новостей» со ссылкой на местные СМИ, первый полет машины состоялся на северо-востоке КНР в городе Шэньян (провинция Ляонин).

Самолет, разработанный на базе электрического двухместного самолета RX1E, поднялся на высоту 320 м над землей.

Он оснащен водородным топливным элементом, который вырабатывает мощность 20 кВт, за счет чего осуществляется питание бортовых систем, электромотора, а также ведется подзарядка аккумуляторов.

Как отмечается, судно продемонстрировало стабильную работу всех систем даже при температуре минус 26 градусов. При этом специалисты не зафиксировали никаких вредных выбросов в атмосферу.

самолет RX1E
Самолет RX1E