隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)從軍事領(lǐng)域拓展到民用領(lǐng)域,尤其是被廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電力、安防等方面。在無(wú)人機(jī)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣的同時(shí),市場(chǎng)上也出現(xiàn)繁多的無(wú)人機(jī)種類(lèi),但這些無(wú)人機(jī)都存在一個(gè)明顯的問(wèn)題——續(xù)航能力有限,影響續(xù)航力的主要因素是無(wú)人機(jī)電池。
目前,市面上的無(wú)人機(jī)主要采用鋰聚合物電池作為主要?jiǎng)恿?,續(xù)航能力一般在20分鐘至30分鐘之間,因技術(shù)方面不同有所差別,不過(guò)大部分續(xù)航時(shí)間都是在45分鐘以?xún)?nèi),但充電時(shí)間卻都超過(guò)了一小時(shí)。由于無(wú)人機(jī)需要盡可能減輕起飛重量,所以無(wú)法攜帶較重的大容量電池,大多數(shù)無(wú)人機(jī)維持十幾分鐘到二十分鐘飛行之后,就需要有人為它們更換電池或者插上充電線,導(dǎo)致通常出門(mén)都要攜帶三四塊電池。這是無(wú)人機(jī)發(fā)展一個(gè)致命的短板,對(duì)我國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)的整體發(fā)展有相對(duì)的局限性,若要無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的良性發(fā)展,解決無(wú)人機(jī)電池續(xù)航能力問(wèn)題是當(dāng)下值得考慮的問(wèn)題。目前,對(duì)于解決無(wú)人機(jī)電池續(xù)航問(wèn)題的研究大致有以下幾個(gè)方向:
一、太陽(yáng)能電池板
(1)2010年英國(guó)“和風(fēng)”號(hào)超輕型太陽(yáng)能無(wú)人飛行器在飛行中安裝太陽(yáng)能電池板和使用陸基激光供電提高無(wú)人機(jī)飛行時(shí)間,創(chuàng)造了連續(xù)飛行14天無(wú)人飛行器的飛行時(shí)間記錄。
(2)2014年6月,瑞士帕耶訥太陽(yáng)能飛機(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”首飛。這架飛機(jī)機(jī)翼上安裝有1.7萬(wàn)塊超薄且高效能的太陽(yáng)能電池板,翼展長(zhǎng)達(dá)72米。太陽(yáng)能飛機(jī)是以太陽(yáng)輻射作為推進(jìn)能源的飛機(jī),動(dòng)力裝置由太陽(yáng)能電池組、直流電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。由于太陽(yáng)輻射能量密度小,為獲得足夠能量,太陽(yáng)能飛機(jī)須有較大的攝取陽(yáng)光的表面積。太陽(yáng)能板在日間吸收能量,讓飛機(jī)在晚間也可飛行,大大提高了飛行續(xù)航時(shí)間。
二、燃料電池
2015年5月新加坡HUS公司,研發(fā)出使用氫燃料電池的多軸無(wú)人機(jī)HYCOPTER,空載情況下能夠連續(xù)飛行4個(gè)小時(shí),即使1Kg滿載情況下仍能支撐 150分鐘,遠(yuǎn)超鋰電池來(lái)驅(qū)動(dòng)的無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間。
由于使用氫燃料電池,HYCOPTER的結(jié)構(gòu)與其他無(wú)人機(jī)也有些不同,中間除了氫燃料鋰聚合物電池之外,還有兩根儲(chǔ)存氫氣的管 狀容器,可以存放4L氫氣。工作過(guò)程當(dāng)中氫氣通入到氫燃料電池內(nèi)部,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后生成電力為幾個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)供電,充滿氫氣后的HYCOPTER在電 量方面與3Kg重量鋰電池相當(dāng)。遺憾的是目前HYCOPTER還在研發(fā)階段,剛剛進(jìn)行試飛。
三、鋰電池創(chuàng)新
無(wú)人機(jī)電池續(xù)航技術(shù)研究層出不窮,目前狀況多是處在研發(fā)當(dāng)中,未來(lái)還會(huì)有哪些新的無(wú)人機(jī)電池續(xù)航技術(shù)無(wú)法預(yù)測(cè),實(shí)用性也不得而知。但無(wú)人機(jī)電池續(xù)航技術(shù)是賺足了吆喝噱頭十足,希望這些無(wú)人機(jī)電池續(xù)航技術(shù)面世后能不負(fù)所望,突破無(wú)人機(jī)電池續(xù)航不足這一制約無(wú)人機(jī)發(fā)揮更大作用的瓶頸。