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太阳能甲醇夹杂动力无人机

发布时间:2018-12-07 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    太阳能/甲醇夹杂动力无人机作者:未知   【摘 要】本文针对一种太阳能/甲醇作为无人机的夹杂动力进行了切磋。切磋了太阳能飞机日趋老练技艺,以及微型直接甲醇燃料电池技艺的不息成长,从而可以将太阳能电池和直接甲醇燃料电池联合,兑现无混浊、低噪音、绿色遨游飞翔,同时添加续航时间。
  【关头词】无人机;太阳能;甲醇;夹杂动力
  中图分类号: TM611.3 文献标识码: A 文章编号:2095-2457(2018)08-0058-002
  Solar/Methanol Hybrid UAV
  WANG Hai-rui1 ZHANG Cheng-mao1 ZHOU Quan-zhi1 ZENG Xian-ping2
  (1.College of Mechanical and Vehicle Engineering,Linyi University,Linyi,Shandong 276000,China;
  2.Linyi Sports School,Shandong Linfen 276000,China)
  【Abstract】This paper focuses on a solar/methanol hybrid as a drone. Research has been conducted on the growing maturity of solar-powered aircraft and the continuous development of micro-direct methanol fuel cell technology to enable the integration of solar cells and direct methanol fuel cells to achieve pollution-free,low-noise,green flight and increased battery life.
  【Key words】UAV;Solar energy;Methanol;Hybrid
  0 引言
  太阳能、甲醇等新式能源因储量庞大、效果高、无混浊、无排放等上风,逐步受到天下列国的崇尚。使用太阳能电池、直接甲醇燃料电池作为绿色能源驱动电动无人机应用而生。本文针对一种太阳能/甲醇作为无人机的夹杂动力进行了切磋。
  1 太阳能飞机日趋老练的技艺
  2016年7月26日,天下上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”,胜利下降于阿联酋首都阿布扎比商务机场,他代表着人类有史以来不需任何燃料完全依赖太阳能作为动力的举世航行,促进了太阳能飞机的成长。机体平台,因为太阳能飞机具有能源不及的特点,为了保留遨游飞翔速率,大都飞机选取传统的气动结构作为机载平台。跟着切磋的不息成长,折线型翼型比滑腻基准翼型具有必然的潜力,可以升迁飞机的气动效果。环氧树脂、凯夫拉、碳纤维等进步前辈的相符质料,有用的减轻了飞机的重量。能源体系,太阳能遨游飞翔器对太阳能电池的本能有较高的要求。今朝单晶硅太阳能电池已经有相当老练的技艺、高效果、低成本、本能不变等长处,普遍应用于遨游飞翔器上,提高无人机的能量转化效果。促成体系,分布式促成体系每每是太阳能飞机选取的交代,它在必然水平上提高了体系的靠得住性。直驱电机和定距螺旋桨的联合使飞机效果大大提高。
  2 太阳能/甲醇夹杂动力无人机的设计
  (1)综合剖析了太阳能飞机比力老练的技艺,和直接甲醇燃料电池的不息成长,对付太阳能/甲醇夹杂动力无人机的设计供给了理论依据。法国某切磋团队从2009年就起点研发“零排放”夹杂动力飞机――Eraole的。太阳能动力占25%,当太阳能动力不及时,将其切换成生物燃料发电。该研发团队从微藻中提取了特殊生物燃料,将为飞机供给55%的动能,别的20%的动能靠飞机滑翔供给。综合剖析,该款太阳能/甲醇夹杂动力无人机将有40%的太阳能,及40%的直接甲醇燃料电池能供给动力,其余20%的动能由飞机滑翔供给。太阳能/甲醇夹杂动力无人机三维图如图1所示,选取传统气动结构设计,机翼、程度尾翼均有太阳能板笼盖,动力体系选取直驱电机和定距螺旋桨。
  (2)联合飞机气动结构和永劫间航行的必要,机翼的设计参数如表1所示。行使XFLR5受力剖析如图2所示。由彩色受力求能够看出,在设计速率10m/s的环境下,整个机翼的强度完全富足,受力比力匀称,机翼前缘是整个机翼受力较大的处所,机翼上翼面是整个飞机受力最小的局部。该机翼前缘选取了泡沫填充,在不添加重量的环境下添加了前缘的强度,可以完全�M足应对机翼前缘应力集结的要求。机翼上必要笼盖太阳能电池片,太阳能电池片材质较脆不克不及受力,该机翼上翼面受力最小,不会损坏太阳能电池片。综合剖析,该机翼可以餍足此款飞机的设计要求。
  (3)将直接甲醇燃料电池组放到机翼下方位于重心处的储存舱内,将电源线引出,同太阳能电池电源线配合接到飞机把握模块中,来兑现这两种电能之间的切换,从而时刻餍足飞机的电量必要。
  3 告终语
  本文针对一种太阳能/甲醇作为无人机的夹杂动力进行了切磋。切磋了太阳能飞机日趋老练技艺,以及微型直接甲醇燃料电池技艺的不息成长,从而可以将太阳能电池和直接甲醇燃料电池联合,兑现无混浊、低噪音、绿色遨游飞翔,同时添加续航时间。
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