horizon

Квадрокоптеры-дроны рассматриваются многими транспортными и торговыми компаниями как перспективные устройства для доставки грузов небольшой массы — бандеролей, посылок, пиццы, напитков, а главное — лекарств.

Однако ахиллесовой пятой квадрокоптеров остается их питание. Как правило, применяются аккумуляторы, с которыми устройство может продержаться в воздухе порядка 20 минут, после чего аккумулятор разрядится. За это время дрон не сможет пересечь даже среднего размера город, а ведь надо еще и назад вернуться.

Компания Horizon Energy Systems предложила оригинальный выход — использовать квадрокоптер на водородной батарее, а если точнее — топливные элементы на базе ни- кель-водородного аккумулятора (Ш-Н2). По принципу работы он почти не отличается от никель-металл-гидридного (Ni-Mh), который в настоящее время встречается относительно редко, но был широко распространен 10-15 лет назад (в частности, в ранних моделях сотовых телефонов и ноутбуках). Отличие только одно: вместо гидрида лантана или лития, которые содержат водород в химически связанном виде, в аккумуляторах Ni-H2 водород применяется в газообразном состоянии при очень сильном сжатии, а соответственно и высоком давлении (на уровне 8,27 МПа, более чем в 80 раз выше атмосферного давления). Очевидно, что в этих условиях требуется мощнейший корпус, ведь при разрыве такой ячейки произойдет взрыв и, как следствие, пожар, ибо водород сразуже прореагирует с кислородом. По этой причине подобные аккумуляторы используются весьма ограниченно.

Достоинство Ni-H2 аккумулятора в практически вечной службе. Даже после 20 тыс. циклов заряда-разряда он почти не потеряет емкости — она снизится всего до 85% начальной. Проверить, когда же потребуется замена такому аккумулятору, пока не удалось: от момента его создания прошло не слишком много времени. Рекорд в использовании аккумулятора Ni-H2 принадлежит телескопу Hubble, применяются они и на МКС (Международной космической станции).

Horizon Energy Systems модифицировала аккумулятор Ni-H2 ДЛЯ использования в квадрокоптере: были созданы никель-водородные топливные элементы, причем водород хранится в полых рамах дрона. В опытном образце в рамы помещается 120 граммов водорода. Такой квадрокоптер способен летать 4 часа без нагрузки и 2,5 часа с нагрузкой в 1 кг.

Разумеется, возникает вопрос: как можно отправлять в полет над городом такую «бомбу»? Создатели планируют максимально усилить защиту запаса водорода, применяя прочные материалы с армированием углеволокном.