中国第一艘燃料电池动力飞艇!中低空飞艇巡展(9):致远一号

上期一位不愿透露姓名的小伙伴留言希望浮空君介绍一下上海交大研制的致远一号飞艇,今天就来说说致远一号,还是那句话,手机对面的你想了解或想被别人了解哪种浮空器,记得留言告诉浮空君

可能很多小伙伴会问,上交大的致远一号是平流层飞艇,为什么归类到中低空飞艇呢?的确,打开百度百科,致远一号的第一句描述就是“致远一号是由上海交通大学研发的平流层飞艇”,但是仔细阅读后会发现,2009年首飞的致远一号实际上是平流层技术验证飞艇,飞行高度在600米,因此,这里浮空君将“致远一号”这一技术概念归为平流层,而致远一号飞艇实体则归在中低空飞艇范畴,仅代表一家观点,欢迎批评指正。

这分辨率……

致远一号这个名字不错,让每个听到它的人都印象深刻,背后有一个怎样的故事呢?

早在1996年,在上海市科委提供资助下,上海交大进行了平流层飞艇通信的可行性预研(平流层飞艇领域老司机了!),开始跟踪国际上平流层项目研究发展情况;1999年开始涉及平流层飞艇平台领域的研究;2005年12月,学校在“教育部孔田科学技术研究中心”基础上成立了“空天科学技术研究院”,集全校之力,整合原有平流层平台的基础和力量,将近空间观测系统作为空天科学技术研究院的三大发展方向之一。

2008年2月26日,空天科学技术研究院召开誓师大会,“飞艇工程”正式启动,校前党委书记王宗光亲自为飞艇命名“致远”,它源于江泽民同志为交大110周年校庆的题词“思源致远”,希望飞艇工程队能够继承致远精神,不断探索钻研,最终达到实现临近空间高度的目标。

介绍下致远一号的研发团队,上海交大航空航天学院临近空间研究中心由段登平教授带队,以临近空间浮空平台研究为主要方向,承担过多项临近空间浮空器平台总体方案和关键技术相关的科研项目以及低空飞艇研制任务,在上海宝山和江苏苏州建立有飞艇加工制造和飞行试验基地,其中宝山基地还具有可供长大型飞艇存放的艇库和起降场地,这也是致远一号飞艇的首飞场地。

致远一号飞艇艇长25米,主气囊体积750m3,升限800米,最大抗风能力12m/s,最大飞行速度8m/s,续航时间4小时。致远一号飞艇以燃料电池作为飞艇主能源并与备份锂离子电池构成飞艇能源系统,是中国第一艘燃料电池动力飞艇,在小推重比情况下的实现飞行控制,实现了飞艇的垂直起飞与降落。

2009年11月8 日,致远一号完成首飞。飞艇从地面经过二十分钟垂直升至400米高空。随后,致远一号开始由人工操控转为自主飞行,并在空中平稳地作直线飞行、转弯、盘旋、“8”字型绕圈等飞行表演。一个小时后,致远一号接到返回指令,开始缓缓下降,随后准确降落在指定地点。

既然是中国第一艘燃料电池动力飞艇,那就有必要强调一下这艘飞艇的燃料电池系统。该系统由中科院大连化物所质子交换膜燃料电池研究团队研制,功率10kw,比功率大于500w/kg,重量不到100kg。

飞艇用20kw燃料电池正在测试

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,是新能源技术的重要发展方向,可广泛用于动力电源、分布式电站、移动电源等。以燃料电池为动力电源的航空器因低噪声、零污染和长时间续航等显著优势,成为近年来国际上新能源飞行器的研发热点。

2016年12月27日,中科院大连化物所质子交换膜燃料电池研究团队研制的20kW燃料电池系统为动力电源的国内第一架有人驾驶燃料电池试验机在东北某机场成功首飞,标志着我国航空用燃料电池技术取得突破性进展,成为继美、德之后第三个拥有该技术的国家(邵老师记得把广告费打过来

)。

有人驾驶燃料电池试验机


平流层飞艇技术意义重大,任重道远,致远一号飞艇只是一个开始,感谢上海交大做出的贡献。期望在浮空飞行器这个平台上看到更多国内小伙伴的成绩,下期见。


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