В ходе испытаний в подмосковной Черноголовке октакоптер российской фирмы НЕЛК, снабженный водородно-воздушными топливными элементами, созданными в Институте проблем химической физики РАН (ИПХФ), установил мировой рекорд по продолжительности полета на открытых пространствах среди мультироторных беспилотников. Длительность полета октакоптера составила 3 часа 10 минут. Разработка инновационной топливной системы, позволившей аппарату находиться в воздухе столь продолжительное время, была выполнена в партнерстве с Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ) и Объединенной авиастроительной корпорацией (ОАК).
- Серию испытаний проводили в подмосковной Черноголовке больше года - с марта 2015 по апрель 2016 года, - рассказал исполнительный директор фирмы НЕЛК Игорь Василевский. - Летательный аппарат оснащается электрохимическим источником питания - энергоустановкой с применением водородно-воздушных топливных элементов. Аппарат поднимает полезную нагрузку в полкилограмма. Водородно-воздушные топливные элементы отечественной разработки позволяют делать рекордный налет в условиях холодов российской зимы, а также высокой влажности.
Масса октакоптера составила 12 кг, энергетическая установка имела мощность 1,3 кВт, полезная нагрузка - 0,5 кг. Водородное топливо считается наиболее перспективным в транспортной сфере, поэтому разработки в данном направлении ведет несколько компаний. Впечатляющие результаты демонстрирует канадский разработчик EnergyOr Technologies.
В июне 2015 года EnergyOr сообщила о рекордной продолжительности полета коптера на водородном топливе, который длился 3 часа 43 минуты и 48 секунд. На сегодняшний день это и есть рекорд непрерывного полета для мультироторного беспилотника. Судя по видео, размещенному на сайте EnergyOr, рекорд был установлен в ангаре, при этом коптер не летал - он оторвался от поверхности на полтора метра и завис в воздухе. То есть рекорд был установлен в максимально экономичном режиме и внутри помещения.
Испытания октакоптера НЕЛК, напротив, проводились под открытым небом, причем более трех часов полета было продемонстрировано в сложных погодных условиях.
- Коптер летал в условиях порывистого ветра и временами под дождем, - рассказал руководитель лаборатории ионики твердого тела ИПХФ РАН Юрий Добровольский, принимавший участие в испытаниях. - При этом менялись режимы полета - автопилот и управляемый, коптер менял высоту и передавал на землю изображения и видео. А в тепличных условиях он должен был летать, по нашим расчетам, порядка 4 часов 20 минут.
- Одно из приоритетных для сегодняшнего авиастроения направлений - создание «более электрического самолета» - требует удвоения мощности аккумуляторов и электрогенераторов воздушного судна, - рассказал директор Научно-технического центра ОАК Владимир Каргопольцев. - Разработка ИПХФ - это важный шаг не только для беспилотной авиации, но и других отраслей промышленности - робототехники, автомобилестроения, связи и коммуникаций.
Генеральный конструктор ОАК Сергей Коротков отметил, что технологии химиков РАН могут быть задействованы в новых гражданских самолетах - среднемагистральном лайнере МС-21 и широкофюзеляжном самолете, разрабатываемых в кооперации с иностранными партнерами.
Высокой продолжительности полетов октакоптера удалось достичь благодаря особой конструкции мембранно-электродных блоков, которые генерируют электрический ток за счет электрохимической реакции водорода и кислорода и при этом работают при экстремальных температурах от -60 до +40 °С. На основе этих блоков формируются водородно-воздушные топливные элементы. Основную часть работы по их созданию проделали в лаборатории ионики твердого тела ИПХФ РАН. В проекте также участвовали ООО «Эй Ти Энерджи», ООО «АФМ-серверс» и ЗАО «Аэрокон».
- Надо поздравить с мировым рекордом команду разработчиков, причем результат показан в водородной энергетике - одной из самых перспективных областей развития современных технологий, - отметил главный аналитик некоммерческого партнерства ГЛОНАСС Андрей Ионин. - И если мы начали ставить в таких областях мировые рекорды, как в 60-х годах прошлого века, то это само по себе хорошо. Малые беспилотники - это абсолютно новый вид авиационного транспорта, для них есть огромная сфера применений, эти коптеры просты и дешевы в эксплуатации. И время нахождения в воздухе - это, пожалуй, главный технологический барьер для развития такой техники. Водородная энергетика - это выход из ситуации.