В 2009 году беспилотный летательный аппарат (БЛА) Ion Tiger на топливных элементах, использующих водород в качестве топлива, установил неофициальный мировой рекорд для электрических беспилотных летательных аппаратов по продолжительности полета, продержавшись в воздухе в течение 26 часов и 1 минуты. Недавно, этот же беспилотник, разрабатываемый и модернизируемый по заказу научно-исследовательской лаборатории ВМС США (US Naval Research Laboratory, NRL), побил установленный им же рекорд, пробыв в полете в течение 48 часов.
Во время полета, состоявшегося в 2009 году, топливные элементы беспилотника, изготовленные на базе полимерно-электролитных мембран (Polymer Electrolyte Membrane, PEM), использовали водород, хранившийся в резервуаре высокого давления сжатый до давления в 350 атмосфер. Во время последнего полета, который происходил с 16 по 18 апреля этого года, в качестве топлива использовался жидкий водород, охлажденный до криогенной температуры. Жидкий водород имеет в три раза большую плотность, нежели сжатый до 350 атмосфер газообразный водород, что позволило за этот счет осуществить полет намного большей продолжительности.
Одной из проблем, которые задержали на столь длительный срок переход от газообразного водорода на жидкий водород, являлась разработка легкого и малогабаритного сосуда Дьюара, сосуда с двойными стенками, между которыми находится высококачественная низкотемпературная теплоизоляция. Такой сосуд выступает в качестве топливного бака беспилотника, препятствуя жидкому водороду быстро нагреваться. Если позволить жидкому водороду нагреваться слишком быстро, он начнет кипеть и интенсивно испаряться в таких количествах, которые не требуются топливным элементам, обеспечивающим энергией электродвигатели аппарата.
Следует заметить, что очередной рекордный полет беспилотника Ion Tiger, является очередным промежуточным этапом совершенствования разрабатываемых технологий. Исследователи, работающие над беспилотником, уже планируют разработку новой энергетической системы, в которой ключевую роль будет играть бортовой электрический электролизер, устройство, расщепляющее воду на водород и кислород за счет воздействия на нее электрическим током. Электрическая энергия будет получаться от солнечных батарей или других элементов и будет расходоваться на работу электролизера, вырабатывающего водород, компрессора, сжимающего водород до высокого давления, или охладителя, охлаждающего водород до жидкого состояния.
Причины интереса военных к беспилотникам, летающим на электрической энергии, вырабатываемой топливными элементами, просты и понятны. Двигатели внутреннего сгорания и реактивные двигатели, пусть даже и самые современные, являются малоэффективными и шумными, что повышает вероятность обнаружения противником летательных аппаратов с такими двигателями. Электрические беспилотники, летающие за счет энергии аккумуляторных батарей, имеют ограниченное время и дальность полета. Именно поэтому внимание военных обращено в сторону летательных аппаратов на топливных элементах, летающих за счет энергии Солнца и воды, получаемой прямо из атмосферы, и способных находиться в воздухе сколь угодно длительное время.
Источник: