在全球積極推進(jìn)綠色能源發(fā)展的進(jìn)程中，陜西省在新能源航空領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性突破。日前，噸級液氫無人機(jī)成功完成首飛，其續(xù)航里程超過1000公里，這一成果標(biāo)志著我國在新能源航空領(lǐng)域邁上新臺階。此次飛行試驗(yàn)由陜西同塵和光低溫科技、西安交通大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)共同合作完成，為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展開辟了新的路徑。
（王佩佩/攝）
該無人機(jī)所搭載的液氫動力系統(tǒng)具有顯著優(yōu)勢。其能量密度極高，達(dá)到傳統(tǒng)航空燃油的三倍，能夠?yàn)闊o人機(jī)提供更強(qiáng)勁且持久的動力，使無人機(jī)單次續(xù)航輕松超過1000公里，在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出極大的潛力。
風(fēng)冷氫燃料電池系統(tǒng)同樣表現(xiàn)出色，能量轉(zhuǎn)換效率提升了40%。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒏嗟幕瘜W(xué)能高效轉(zhuǎn)化為電能，為無人機(jī)飛行提供穩(wěn)定支持。即便無人機(jī)起飛重量達(dá)到1.2噸，有效載荷在120至160公斤之間，該動力系統(tǒng)依然能夠保證無人機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，滿足各種任務(wù)需求。
為解決液氫在-253℃超低溫環(huán)境下的安全儲存和加注難題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過大量試驗(yàn)和優(yōu)化，開發(fā)出了專用儲供系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用多層復(fù)合隔熱材料，有效阻隔熱量，確保液氫的穩(wěn)定儲存。在加注過程中，精密控制系統(tǒng)保障了操作的安全與快速。西安交通大學(xué)材料學(xué)院張教授表示，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型復(fù)合材料成功解決了極端溫差下的密封問題，該材料在超低溫環(huán)境下仍具備良好的韌性和尺寸穩(wěn)定性，為液氫動力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保障。
該項(xiàng)目構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新體系。同塵和光專注于液氫儲運(yùn)設(shè)備及加注系統(tǒng)的研發(fā)，通過優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)和流程，降低了液氫的蒸發(fā)損耗，提高了使用效率。追夢空天運(yùn)用先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，研發(fā)出輕量化機(jī)身結(jié)構(gòu)，在減輕重量的同時提高了機(jī)身的剛性和抗疲勞性能。嘉清新能源則通過對燃料電池電極材料、電解質(zhì)配方及結(jié)構(gòu)的全面創(chuàng)新，提升了電池的發(fā)電效率、穩(wěn)定性和使用壽命。西安交通大學(xué)利用其在低溫材料研究和系統(tǒng)集成方面的優(yōu)勢，篩選并優(yōu)化了適用于液氫環(huán)境的材料，實(shí)現(xiàn)了各子系統(tǒng)的高效整合。
通過各方的緊密協(xié)作，項(xiàng)目研發(fā)周期縮短了30%，成本降低了25%，為后續(xù)的商業(yè)化應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。各參與方充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，形成了強(qiáng)大的創(chuàng)新合力，推動了液氫無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。
液氫無人機(jī)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。在物流運(yùn)輸方面，其長續(xù)航和大載荷的特點(diǎn)能夠有效解決農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送難題，提高配送效率，降低損耗。在應(yīng)急救援領(lǐng)域，該無人機(jī)能夠快速抵達(dá)災(zāi)區(qū)，為救援工作提供物資和信息支持。在農(nóng)業(yè)植保方面，液氫無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)大面積、精準(zhǔn)化作業(yè)，提高作業(yè)效率，降低勞動強(qiáng)度。在電力巡檢領(lǐng)域，其超長續(xù)航能力和高精度檢測設(shè)備能夠提高巡檢效率和可靠性，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
目前，陜西已經(jīng)積極規(guī)劃建設(shè)10個液氫加注站，2025年將形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。寶雞市發(fā)改委負(fù)責(zé)人表示，當(dāng)?shù)卣谥贫ㄐ袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，旨在打造千億級產(chǎn)業(yè)集群。通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將進(jìn)一步規(guī)范液氫無人機(jī)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，吸引更多企業(yè)和人才參與，推動產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展壯大。
此次液氫無人機(jī)的成功首飛，驗(yàn)證了液氫在航空領(lǐng)域應(yīng)用的可行性，彰顯了中國在新能源技術(shù)方面的創(chuàng)新實(shí)力。隨著成本的降低和基礎(chǔ)設(shè)施的完善，液氫無人機(jī)有望成為綠色航空的重要力量，助力中國“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。未來，液氫無人機(jī)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新的機(jī)遇和變革。（《中國民航報(bào)》、中國民航網(wǎng) 記者路濘）（編輯：張薇，校對：孫文瑾，審核：程凌）
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