Выполненные полеты первых отечественных экспериментальных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), разработанных в ЦИАМ, с энергетическими установками на основе водородных топливных элементов внушают надежду на создание принципиально новых силовых установок для перспективных летательных аппаратов, при условии государственной поддержки. Однако до сих пор, по словам ведущего инженера ФГУП "ЦИАМ" Павла Рябова никакой поддержки новое направление обеспечения электродвигателей энергией не получило.
В ЦИАМ разработаны два типа БПЛА с питаем электродвигателей силовой установки от топливных элементов - ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2. Первый полет ЦИАМ-80 совершил 4 ноября 2010 года, ЦИАМ-80-2 - 27 ноября 2010 года. ЦИАМ-80 - первый в отечественной истории БПЛА бортовые потребности в энергии которого обеспечивалась батареей топливных элементов - электрохимическим генератором электрической энергии. В качестве топлива использовался сжатый водород, в качестве окислителя - кислород воздуха. ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2 являются исследовательскими аппаратами, демонстраторами новых и перспективных технологий и не рассчитаны на практическое применение.
П.Рябов подчеркнул, что топливные элементы обеспечивают БПЛА характеристики сходные с аппаратами с электродвигателями, работающими от аккумуляторов.
На обоих беспилотниках ЦИАМ-80 и ЦИАМ-80-2 применен топливный элемент AeroРak мощностью до 250 Вт. Тип топливного элемента с протонообменной мембранной (по другим данным - использована батарея твердополимерных топливных элементов производства сингапурской фирмы Horizon). Выходные параметры 24В/8,5В. Длительная выходная мощность 200 Вт. Пиковая мощность - 600 Вт в течение 4,5 минут. Выходное напряжение - 20-32 В. Ресурс 500 часов. Размеры топливных элементов, мм 106х120х115. Охлаждение - воздушное, встроенный вентилятор. Время запуска - менее 10 секунд.
Беспилотник ЦИАМ-80 имеет при длине 1,184 м и размахе крыла 1,700 м взлетную (стартовую) массу 2,6 кг. Скорость его полета составляет до 60 км/ч, а продолжительность полета - до 5 часов. Воздушный винт - тянущий диаметром 300 мм. Управление дистанционное по радиоканалу.
По словам П.Рябова, беспилотник ЦИАМ-80-2 существенно больше, чем ЦИАМ-80. Несколько изменена и его концепция силовой установки по сравнению с ЦИАМ-80. На ЦИАМ-80-2 или "большом" беспилотнике силовая установка установлена обычного типа - электродвигатель с питанием от мощных литиево-полимерных батарей. Топливные элементы на этой машине применены для питания двигателя в качестве вспомогательной силовой установки (ВСУ). Топливные элементы обеспечивают энергией приводы элеронов, рулей высоты и направления, управление шасси, осуществляют подзарядку аккумулятора маршевой силовой установки и питание системы дистанционного управления, видеокамеры и системы передачи видеоизображения.
По его данным, БПЛА ЦИАМ-80-2 оборудован баком объемом 1,1 л, рассчитанным на хранение водорода с давлением 300 атм., окислителем является содержащийся в воздухе кислород. Этот БПЛА имеет расчетную продолжительность полета порядка 5-6 часов.
До настоящего времени все работы ЦИАМ в этом перспективном направлении ведутся исключительно на собственные средства, которых недостаточно, отметил П.Рябов.
Дмитрий Козлов
