日前，由同濟大學航空航天與力學學院（下稱“同濟大學航力學院”）、上海奧科賽飛機公司歷時一年多時間共同研制的我國第一架純燃料電池無人機“飛躍一號”，在上海奉賢海邊首次試飛成功。該無人機可升至2000米以內高空，時速為30公里，可連續飛行兩小時，非常適合用于環境監測、戰場偵察等領域。
“為積極應對能源與環境挑戰，開發生物質能、氫能等新能源的飛行器，已成為航空技術的未來發展方向之一；特別是以氫氣為原料、真正實現零排放的燃料電池電動飛機，更是航空工業發展的一個重要發展趨勢。”項目負責人、同濟大學航力學院副教授許震宇介紹說，“世界上多個航空強國已經試飛成功了多架新能源無人機和輕型飛機，臺灣成功大學和遼寧通用航空研究院分別已于2010年和今年7月研制成功使用‘燃料電池及鋰電池’混合動力的無人飛機。”
據悉，同濟大學航力學院自2008年起開始著手燃料電池飛行器的研制工作，建設了基本的測試、實驗系統，并組織學院師生共同參與研發燃料電池無人機。首先確定了“僅使用燃料電池作為動力”的設計方案，以便將鋰電池的重量節省出來，用于裝載氫氣或有效載荷，從而增加其航程，或使無人機擁有更多的使用功能。
無人機的起飛重量如何能與燃料電池功率有效匹配？如何能安全儲藏、攜帶更多氫氣？面對新能源飛行器這一新生事物，研發團隊經過大量的理論推導和仿真計算，將研發中遇到的諸多科技難題逐一攻克。
2011年，同濟大學航力學院牽手上海奧科賽飛機公司，共建“同濟大學奧科賽新能源飛行器研究室”，共同開展新能源飛行器的設計制造、仿真計算、地面推力試驗等研發工作，加快推進燃料電池無人機項目的研發進程。在無人機項目實施過程中，同濟大學主要負責項目總體方案、系統設計和分析、空氣動力和結構計算、材料和結構實驗等方面工作，奧科賽公司主要負責無人機外形設計、制造和試飛等工作。
據介紹，“飛躍一號”翼展5米，起飛重量20公斤，有效載荷1公斤，巡航速度為30公里/小時，飛行高度小于2000米，續航時間兩小時，它使用一個1千瓦的質子交換膜燃料電池作為動力。
許震宇表示，燃料電池無人機不僅綠色環保，而且工作溫度低、噪音小、易于維護，非常適合用于環境監測、戰場偵察等領域；其相關技術還可以用于指導燃料電池輕型飛機等新能源飛行器型號，以及大型民機燃料電池輔助動力系統的設計。
據介紹，在試飛成功基礎上，校企聯合研發團隊未來將進一步優化并穩定“飛躍一號”的各項性能，將連續航行時間延長到8~10小時，并加快其產品化產業化步伐，同時開始研制以燃料電池為動力的輕型飛機，“通過設計、實驗可再生能源系統，有望將燃料電池無人機續航時間提升到2~3天，甚至更長。”許震宇說。
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