由北京航空航天大學能源與動力工程學院研制的“北航氫動一號”全電航空發動機日前完成首飛。日前，團隊技術負責人劉志偉介紹，“北航氫動一號”是國內首次將推進器、電機、燃料電池等經過融合設計而成的氫能航空發動機，該發動機由氫燃料電池供能，零碳節能環保，最大續航時間比采用同質量鋰電池提升了一倍。
“最大的技術創新點，就是利用融合式設計，將推進器產生的氣流，直接用于燃料電池的進氣反應和冷卻。”劉志偉說，這種直吹冷卻的設計，實現了“借力”的效果——“一般燃料電池都會單獨配備風扇，我們將燃料電池和推進器設計在一起，燃料電池使用推進器產生的氣流就可以進行進氣反應和冷卻。這樣舍棄了傳統的冷卻風扇，降低了動力系統的重量，使飛行器可以攜帶更多氫燃料，從而提升續航時間。”
目前多數中小型無人機都選用鋰電池作為儲能裝置，不足之處是鋰電池能量密度較低，難以維持無人機的長時間留空飛行。相比于同質量的鋰電池，氫燃料電池能量密度更高，可提升中小型無人機的續航時間。
本次“北航氫動一號”搭載的試飛無人機為一款翼展3.5米的復合翼無人機，機身前端安裝的就是直吹冷卻氫能發動機。經過起飛、巡航、機動、降落等設定科目的考核，發動機燃料電池輸出功率保持穩定，意味著首次飛行試驗成功。
該發動機由北航能源與動力工程學院智能推進實驗室團隊主導研發，在團隊負責人、北航教授閆曉軍的帶領下歷時4年研制成功。劉志偉說，下一步，團隊將針對下一代氫能混合動力航空發動機開展原理構型探索等基礎研究和關鍵技術攻關，拓展氫能航空動力在未來航空領域的應用，“我們正在研發功率量級更高的氫能混合動力航空發動機，未來以環保氫能為能量來源的無人機有望飛得更高，飛得更遠。”
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