США испытали доработанный БПЛА "ScanEagle" с водородным топливным элементом

Американская компания Insitu провела успешные испытания доработанной версии легкого разведывательного беспилотного летательного аппарата ScanEagle. Как пишет Aviation Week, вместо обычного поршневого двигателя мощностью 1,5 лошадиные силы аппарат получил электромотор, за питание которого отвечал водородный топливный элемент, передает "Nplus1"

Беспилотные аппараты ScanEagle используются ВМС и Морской пехотой США для разведки и рекогносцировки. Аппарат позволяет получать данные о позициях противника, однако из-за использования на нем поршневого двигателя сильно шумит и может быть замечен с большого расстояния. Это ограничивает возможности применения беспилотника.

Водородный ScanEagle

Использование электромоторов позволяет снизить шумность беспилотных аппаратов. Во время испытаний доработанного аппарата Insitu зафиксировала существенно снижение уровня шума аппарата по сравнению с базовой версией ScanEagle. Данные о зафиксированном уровне шума не раскрываются. Менее шумный аппарат сможет подлетать ближе к позициям противника.

Доработанный беспилотник ScanEagle получил водородный топливный элемент, разработанный американской компанией Ballard Power Systems. Питающийся от него электромотор вращает пятилопастной воздушный винт (в базовой версии используется винт с двумя лопастями). Использовали винта с большим количеством лопастей позволило улучшить летные характеристики ScanEagle.

Базовая версия ScanEalge имеет в длину 1,7 метра и размах крыла 3,1 метра. Аппарат с максимальной взлетной массой 22 килограмма способен нести полезную нагрузку массой 3,4 килограмма. Беспилотник может выполнять полеты на скорости до 148 километров в час и находиться в воздухе около 24 часов. ScanEagle оснащен камерой высокого разрешения и тепловизором.

Comments

[oleg-gr]

Гонка вооружений никуда не делась. Сейчас это беспилотное оружие.

[210окв]

Это скорее толчок к гонке вооружений.И мы к сожалению-догоняющие.

Цитата: oleg-gr

Гонка вооружений никуда не делась. Сейчас это беспилотное оружие.

[Владимир 38]

Цитата: 210окв

Это скорее толчок к гонке вооружений.И мы к сожалению-догоняющие.

Красота среди бегущих, первых нет и отстающих ...

[Владимир Постников]

Бег на месте общепримиряющий

[cniza]

Цитата: oleg-gr

Гонка вооружений никуда не делась. Сейчас это беспилотное оружие.

Сейчас маховик раскручивается на полную мощность , хотя данный агрегат больше для гражданского применения.

[Громобой]

Цитата: cniza

хотя данный агрегат больше для гражданского применения.

Почему же для гражданского?Сутки может висеть и оборудования может прилично нести для своего класса,бонусом идёт уменьшение шумности.Такие "игрушки" должны быть в каждом линейном батальоне,если не в роте.

[Владимир Постников]

Некорректное написание.
Если автор имеет в виду установку на Топливных Элементах, то это словосочетание употребляется только во множественном числе. В оригинале это Fuel Cell (топливная ячейка). Вот, решили перевести как топливные элементы.
Ну не может самолет летать на одной топливной ячейке.

[Приговор]

Учитывая нынешнюю стоимость получения водорода остаётся только порадоваться за американских налогоплательщиков. Жаль, в Израиле такого не "разработали", за них бы порадовался ещё больше...

[Владимир Постников]

Цитата: Приговор

Учитывая нынешнюю стоимость получения водорода остаётся только порадоваться за американских налогоплательщиков. Жаль, в Израиле такого не "разработали", за них бы порадовался ещё больше...

И какова эта стоимость?
В США уже второй год продаются серийные автомобили на Топливных Элементах трех ведущих автомобильных корпораций. Эти автомобили могут купить любые американские налогоплательщики. Остается только порадоваться за них.

[Приговор]

В данный момент наиболее доступным и дешёвым процессом является паровая конверсия. Согласно прогнозам, она будет использоваться в начальной стадии перехода к водородной экономике для упрощения преодоления проблемы «курицы и яйца», когда из-за отсутствия инфраструктуры нет спроса на водородные автомобили, а из-за отсутствия водородных автомобилей не строится инфраструктура. В долгосрочной перспективе, однако, необходим переход на возобновляемые источники энергии, так как одной из главных целей внедрения водородной энергетики является снижения выброса парниковых газов. Такими источниками может быть энергия ветра или солнечная энергия, позволяющая проводить электролиз воды.

Производство водорода может быть сосредоточено на централизованных крупных предприятиях, что понижает себестоимость производства, но требует дополнительных расходов на доставку водорода к водородным автозаправочным станциям. Другим вариантом является маломасштабное производство непосредственно на специально оборудованных водородных автозаправочных станциях.
Водород можно получать разной чистоты: 95-98% или особо чистый. В зависимости от дальнейшего использования водород получают под различным давлением: от 1,0 до 4,2 МПа. Сырье (природный газ или легкие нефтяные фракции) подогревается до 350-400° в конвективной печи или теплообменнике и поступает в аппарат десульфирования. Конвертированный газ из печи охлаждается в печи-утилизаторе, где вырабатывается пар требуемых параметров. После ступеней высокотемпературной и низкотемпературной конверсии СО газ поступает на адсорбцию СО2 и затем на метанирование остаточных оксидов. В результате получается водород 95-98,5% чистоты с содержанием в нем 1-5% метана и следов СО и СО2.

В том случае, если требуется получать особо чистый водород, установка дополняется секцией адсорбционного разделения конвертированного газа. В отличие от предыдущей схемы конверсия СО здесь одноступенчатая. Газовая смесь, содержащая H2, CO2, CH4, H2O и небольшое количество СО, охлаждается для удаления воды и направляется в адсорбционные аппараты, заполненные цеолитами. Все примеси адсорбируются в одну ступень при температуре окружающей среды. В результате получают водород со степенью чистоты 99,99%. Давление получаемого водорода составляет 1,5-2,0 МПа.

В настоящее время данным способом производится примерно половина всего водорода. Себестоимость процесса $2-5 за килограмм водорода. В будущем возможно снижение цены до $2-$2,50, включая доставку и хранение.

[Владимир Постников]

Ну и теперь считайте и сравнивайте:
Удельный расход дизельного топлива дизельных электростанций примерно 0,184-0,220 кг/кВт*час.
Удельный расход водорода при номинальной мощности ЭУ Топливные элементы примерно 0,042 кг/кВт*час.

[dzvero]

По цене топлива примерно одинаковы.
Литр соляры (800г) стоит для гражданских примерно 1 евро. Если убрать налоги и пр. то 800 г будут стоить примерно 0.4 евро. 200г - примерно 0.1 евро.
Киллограм водорода примерно 2 евро. Тогда 0.05кг тоже будут стоить около 0.1 евро.
Преимущество в данном случае не в дешевизне топлива, а в возможности "прямого" преобразования химической енергии в електрическую.

[Приговор]

Широкому применению водорода в качестве авто­мобильного топлива препятствует немало проблем, и са­мая трудная из них - топливные баки. На 10 кг водорода автомобиль может проехать столько же, сколько на 30 кг бензина, но такое количество газообразного водорода занимает объем 8000 л, а чтобы хранить его требуется прочный резервуар массой 1500 кг. Это натолкнуло кон­структоров на мысль использовать сжиженный водород; тогда те же 10 кг водорода помещаются в баллоне массой 80 кг и емкостью 160 л. Но чтобы иметь водород в сжиженном состоянии, нужно под­держивать в баллоне температуру -2530 С. Применять со­суды Дьюара было бы слишком дорого. Возможно, конст­рукторам удастся использовать какие-то варианты широко применяемых в настоящее время резервуаров для хранения жидкого топлива, у которых суточные потери на испаре­ние не превышают 1,5%. Так, в экспериментальном авто­мобиле «Волга» смонтирован криогенный водородный бак общей массой 140 кг. Специалисты нашли и другое реше­ние: бак можно изготовить из гидридов металлов сплавов магния, марганца, титана и железа, которые обладают тем преимуществом, что поглощают часть испаряющегося водорода, а при нагреве (хотя бы выхлопными газами) ­снова выделяют его. Масса водородного бака из гидридов металлов превышает 150 кг. Вы, друг мой, хорошо себе представляете стоимость всего этого удовольствия?

[Владимир Постников]

Цитата: Приговор

Масса водородного бака из гидридов металлов превышает 150 кг. Вы, друг мой, хорошо себе представляете стоимость всего этого удовольствия?

Друг мой, не пишите, пожалуйста, ничего на тему Топливных Элементов. Не стоит выдергивать из Интернета информацию, в которой Вы не разбираетесь. Копипастить здесь и без Вас способны 99,9% комментаторов. Но Ваше незнание вопроса прет из каждого Вашего комментария. Увольте меня от Ваших цитат, пожалуйста.

[Приговор]

1. Что касается комментариев, друг мой, то смею Вам напомнить, что это Вы пытались давать свои комменты к написанному мной.
2. 99,9% дураков именно считают, что они разбираются в чём-то гораздо лучше остальных людей.
3. Очень прошу Вас, даже после того, как Вы вылечите свои нервы, больше не вступать со мной в диалог. Мне не приятно общаться с неуравновешенными людьми.
4. Желаю Вам скорейшего выздоровления и всего самого наилучшего.

[costo]

Зря смеетесь.Концерн «Антонов», ныне входящий в госконцерн «Укроборонпром» сообщает об наличии удачных испытаний перспективных авиационных электромоторов на водородных топливных элементах.

[Басарев]

Он что, ещё живой? Я думал, с него все спецы бежали в Россию...

[Пофиг]

Эта "птичка "изначально была разработана для Рыбаков и вышла на рынок по цене 200.000 $ за комплект. После того как Пентагон обратил на неё внимания и стал закупать для армии, Boeing купил компанию "Insitu" a цена сразу выросла до двух Лимонов

ScanEagle оснащен камерой высокого разрешения и тепловизором.

- Обычная Sony Handycam на турели

[Altona]

Может не стоит с водородом заморачиваться? Вон швейцарский самолет Solar Impulse 2 вообще тупо летает на солнечных батареях неограниченно долго и бесшумно. Правда стоит наверное как авиалайнер.

[Владимир Постников]

Цитата: Altona

Вон швейцарский самолет Solar Impulse 2 вообще тупо летает на солнечных батареях неограниченно долго и бесшумно.

Не летает. Это был промо проект. Самолет выполнил поставленную задачу и сразу же ушел в музей.

[NordUral]

Эх, а ведь было время, когда и с топливными элементами мы были впереди планеты всей.

[Уэф]

И эту машину они у нас украли, да еще вместе с топливными элементами ! "Онижетупые"! Куда им до такого додуматься !

[VOENOBOZ]

Во время конфликта паровой двигатель самый то , а так разведчик в мирное время , но только очень дорогой. Посмотрите как бородатые газовые баллоны швыряют , и особенно технологичное оборудование не нужно.

[Приговор]

Для тех, кому действительно интересна эта тематика, и кто не мнит себя выдающимся экспертом в вопросе получения водорода как такого, не важно для чего, для Топливных Элементов или для иных промышленных нужд, очень советую прочитать вот эту статью:
Недавно Toyota объявила о том, что передаёт все свои патенты, связанные с автомобилями на топливных элементах в публичное пространство, и теперь они доступны для использования совершенно бесплатно. Новость умиляет тем, что патентов набралось аж 5 680 штук, задумайтесь только, как старались корпоративные юристы, патентуя всё вплоть до округлостей на кнопках. Но дело не только в этом, ведь в прошлом году именно Tesla стала первой, кто в мире патентных троллей и бесконечных судов открыл свои патенты. К слову, их у компании, выпускающей самый известный электромобиль, было меньше трёх сотен. Toyota Mirai - первый в мире автомобиль на водородных топливных элементах, который можно будет купить, а не взять в лизинг.
Но я хочу поговорить не столько об этом событии, сколько о том, почему даже появление первого автомобиля на топливных элементах, который можно купить, ничего не меняет для водородных автомобилей, и почему эта ветвь развития является абсолютно тупиковый. Илон Маск, CEO Tesla Motors, называет топливные элементы (fuel cells) "fool cells" (элементы одурачивания), аккумуляторные эксперты сходятся в том, что все в индустрии знают, что топливные элементы это ерунда, просто не все признают это, я же сосредоточусь на фактах. Из-за падения цен на нефть стоимость галлона (3.76 литра) бензина в США упала
до $2, но даже во время дорогой нефти цена не поднималась выше $4.
1. Водород дорог.
Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ - $8.96 за эквивалент галлона бензина, 0.997 кг (данные за октябрь 2014 г.). Бак Toyota Mirai вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обошлась бы вам в $45 и её хватило на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9.38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2.76, а Tesla Model S - $2.99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены. К 2017 году Toyota планирует довести годовой выпуск Mirai до 2 100 штук. Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7.31 миллионов кг ворода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.
2. Производство водорода "грязнее" электрогенерации
Сейчас 95% водорода производится из углеводородов с помощью реакции паровой конверсии или частичного окисления. Остаётся от природного газа или углеводородов CO2, тот самый с которым все страны дружно борятся развитием альтернативной энергетики и альтернативных автомобилей. Если вспомнить, что в Европе и Азии, в отличие от США, нет своего природного газа, для того чтобы из него делать водород, то всё становится ещё печальней. Сейчас использование водорода ставит в прямую зависимость от цены на газ, что не сильно отличается от нефтяной зависимости, электричество же генерируется из десятка различных источников. Теоретически, водород можно получать электролизом, но сейчас такой газ для США будет в 3 раза дороже получаемого из метана. Более того, так как получение электричества не экологически чистый процесс, а конверсия электричества в водород, затем обратно из водорода в электричество в топливных элементах имеет низкий суммарный КПД, выбросы будут значительно выше, чем для электромобилей.
Для получения одного килограмма водорода требует 52.5 кВтч на электролизере с 75% эффективностью. Таким образом, Toyota Mirai, используя водород, полученный с помощью электролиза будет тратить 54,69 кВтч на 100 км. Даже огромная, более чем 2-х тонная Model S потребляет 23.75 кВтч на 100 км, а Mirai заметно меньше и не может похвастаться разгоном до сотни за 4 секунды. Добавьте к этому транспортировку водорода, компрессию, строительство электролизеров, строительство водородных заправок и станет понятно, что даже теоретически это не путь по уменьшению вредных выбросов в атмосферу. Водородная заправочная станция стоит $2 млн. и способна заправить лишь 30 автомобилей за сутки.
3. Водородная инфраструктура очень дорога и не развита.
Одна водородная заправочная станция обходится в $2 миллиона. Калифорния уже потратила $100 миллионов на водородные заправочные станции. Высокую цену станции подтверждают и европейские источники, например только господдержка на одну станцию в Великобритании составляет £1 млн. Вы думаете, зато такая станция может обслужить сотни машин? Нет, станции рассчитаны на заправку максимум 30 автомобилей в день. С одной стороны больше и не надо, откуда там взяться хотя бы двум, но с другой стороны суперзарядка Tesla Motors на 6-12 стоек обходится компании в $100k - $150k, а более продвинутая версия с солнечными батареями на крыше и аккумуляторами на 500кВтч для сохранения солнечной энергии в "целых" $300k. Надо ли добавлять, что такая станция в действительности может обслужить больше сотни машин в день.
Сейчас в США 13 водородных заправочных станций. В 2015 году планируют открыть ещё пару десятков. Я думаю, не ошибусь, если скажу, что эти планы следуют за водородными автомобилями на протяжении последних 10 лет. Правда, одна лишь компания Tesla Motors, используя часть прибыли от продажи своих электромобилей без государственных грантов, за один месяц, декабрь 2014 года открыла 54 своих суперзарядки, 12 из них в США, каждая на 6-8 зарядочных стоек. За год в Европе открыто более 120 суперзарядок, такое же количество водородных станций обошлось бы в четверть миллиарда долларов. Водородный Hyundai Tucson стоит $144 400, и даже такая высокая
цена не означает, что он не субсидируется производителем.
4. Водородные автомобили дороги. Хотя Toyota Mirai будет продаваться на американском рынке за $62 000, большинство экспертов сходится во мнении, что эта цена субсидирована производителем (1, 2) Точных цифр от самой Тойоты нет, косвенно же это подтверждается высказыванием главы R&D компании о том, что автомобили на топливных элементах смогуть быть конкурентными по цене с электромобилями к 2030 году и стоимостью топливных элементов. Субсидирование производителем подтверждает и цена в $144 400 Hyundai Tucson на топливных элементах, продающийся в Южной Коррее. Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках. Баки из углепластика со сжатым под давлением 680 атмосфер водородом располагаются под днищем Toyota Mirai.
5. Нет ни одного преимущества водородных автомобилей перед электромобилями.
Большую часть недостатков я уже перечислил. Оставлю за бортом безопасность: хотя я бы побоялся ездить на двух баллонах с водородом под днищем, производитель утверждает, что это безопасно, так давайте поверим ему. Попробуем найти хоть какие-то преимущества автомобилей на водороде перед электромобилями. Запас хода? У Toyota Mirai - 480 км, у Tesla Model S - 424 км, Tesla Roadster после обновления в следующем году сможет проехать почти 640 км, все цифры по одной и той же методике тестирования EPA, "яблоки с яблоками", что называется. А есть же ещё и плагин-гибриды, которые дают симбиоз экономичности электромобилей с возможностью движения на обычном топливе на дальние расстояния. В общем, запас хода после появление Tesla уже не аргумент. Tesla Model S P85D разгоняется от 0 до 100 км/ч за 3.3 секунды, в то время как
водородные автомобили довольствуются лишь динамикой самых слабых "дизелей".

[костя андреев]

Круто! Наверное не стоило читать Ваш комментарий(интересный,позновательный, обоснованный) перед сном! Ибо загрузили!!!! Начал думать на каких машинах будем ездить (если будем живы) в 30 году!

[iljael]

Уважаемый Приговор что то в вашей аналитическом комментарии может и правда но на фоне ваших рассуждений (водородные автомобили довольствуются лишь динамикой самых слабых "дизелей") -
данный вами комментарий в связи ПОЛНОГО не понимания физики Водородного элемента не находит у меня одобрения . Вы тему лучше изучите а потом можно и такое длинное писать . Это я к тому что и на Тесле и на Toyota стоят одинаковые по физическому принципу действия двигатели (электрические) и соответственно динамику имеют примерно одинаковую. Не надо народ вводить в заблуждение. А если уж говорить о Водородно Кислородных двигателях горячего преобразования то это ближе к ракетам и космонавтике . С уважением .