17年专注锂电池定制

美国空军实验室(AFRL)发布安全新型电池

来源:钜大LARGE    2019-03-31    点击量:56

2017年2月,美国空军实验室(AFRL)发布安全、结构可集成的新型电池信息征询书(RFI),旨在发展一款小无人机新型电池,实现小无人机的电池-机体结构一体化设计,同时续航能力提升50%。


新型电池的功能结构一体化设计,使得小无人机机架、机翼可被一个安全、结构可集成的新型电池代替,可使无人机的质量减小,续航能力及能量利用率大幅度提高。如电池机翼一体化,要求机翼在满足飞行强度及气动要求的同时,还要充当无人机电池,具备储电能力。


新型电池面临三方面挑战:①耐用性,在力学应变作用下,电化学性能退化最低;②安全性,为确保安全,电池结构需具备可靠的机械鲁棒性;③与SUAS的弹性组合和集成,包括SUAS表面的电线电极固化、电池的装配封装。SUAS需轻量化,用较高强度材料设计,便于组装和拆卸。


最高目标:①通过开发薄膜式、可再充电的、高能量存储的电池(>300Wh/kg)),增加Group1SUAS续航能力,例如RQ-20A“美洲狮”的续航能力增加50%;②高度集成,通过结构覆盖或结构替换,实现高能量存储电池与机翼的一体化设计;③新型电池需满足Group1SUAS飞行时的机械强度要求。


结语


AFRL一直致力于小无人机功能结构一体化的研发。2012年,AFRL将太阳能电池安装在“大乌鸦”无人机的上翼表面,使其动力增加90%,飞行续航能力提高60%。2016年,AFRL将50根喷涂天线用于“虎鲨”无人机,使其与机身一体化。此外,AFRL已利用碳纳米管研发出人造发丝传感器,这种传感器可以嵌入无人机的外壳中,让无人机感受到周围的气流——提供一种被称为“凭着感觉飞行”的能力。


功能结构一体化设计可解决小型空中无人平台续航时间短、航程近、有效载荷搭载能力不足等现实问题,从平台的结构设计层面,满足无人机“蜂群”作战对小无人机发展的需求,促进“蜂群”作战能力的形成。2016年DARPA发布了小无人机“综合射频技术”(CONCERTO)项目,旨在集成子系统功能,减少成本、质量、体积、功耗,提高机体空间利用率。未来,功能结构一体化设计是小无人机发展的重要方向,值得进一步关注。


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