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無人機整機
無人機配件
無人機服務(wù)
設(shè)備與工具
實現(xiàn)綠色辦奧承諾，本屆北京冬奧會成為史上首個實現(xiàn)100%綠色供電的冬奧會。用張北的風(fēng)和日光點亮北京的燈，“綠電”如何穿過崇山峻嶺間長達666千米的輸電線路，安然抵達賽區(qū)？8位特殊的“電力保鏢”在冬奧會開幕前夕悄然上崗，它們是由中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心研發(fā)的復(fù)合翼、固定翼、多旋翼3款氫能無人機?！按舜握缴蠉徸鳂I(yè)，標(biāo)志著新能源無人機從研制期走向示范運行。”中國商飛北研中心總師楊志剛語氣里透出興奮與期待。
冬奧“綠電”為何要用上無人機護航？楊志剛介紹：“這是針對分布式能源的特點和巡檢環(huán)境的特殊性所想出的對策，以智能新能源飛機服務(wù)于新能源電力。”
相比過去無人機巡檢大多只能搭載相機實現(xiàn)拍照功能，這次的無人機“保鏢”更加智能。飛行平臺加裝了中國聯(lián)通研究院研發(fā)的5G機載終端“彩虹一號”，并搭載了能源谷入駐企業(yè)國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院的自主創(chuàng)新技術(shù)——巡檢圖像智能識別模型算法，覆蓋輸電巡視場景常見缺陷，實現(xiàn)超視距飛行、人工智能識別能力。
無人機拍攝圖像經(jīng)過智能識別篩選后，可實時回傳至云端平臺，快速高效地評估圖像是否滿足要求，判斷電網(wǎng)本體和附屬設(shè)施是否存在缺陷?！叭斯ぶ悄芸萍汲晒托履茉礋o人機的結(jié)合，顛覆了傳統(tǒng)巡檢作業(yè)模式，向自動化、主動化的智能運檢模式邁進了一大步?！眹W(wǎng)智研院計算所人工智能應(yīng)用技術(shù)研究室副主任吳鵬表示。
兩年研發(fā)無人機收獲“大心臟”
新能源無人機能夠翱翔于天際并不容易。首個難關(guān)就是要找到能夠適應(yīng)高空干冷環(huán)境，同時續(xù)航時間夠長的環(huán)保“大心臟”。為此，“能源谷”中的另一家央企——國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司加入進來，自主研發(fā)了“氫騰”3.2千瓦空冷燃料電池系統(tǒng)。
“高空的溫度在零下40攝氏度，而且空氣非常干燥，為了讓氫燃料電池在這種極端環(huán)境下可以工作，我們首要的工作就是研發(fā)適合無人機使用的膜電極，首選鈦合金和碳纖維等輕質(zhì)材料?！眹译娡都瘓F氫能公司首席技術(shù)官柴茂榮介紹。從2018年參與到氫能無人機項目開始，柴茂榮帶領(lǐng)團隊一頭扎進實驗室，研發(fā)篩選了300余種材料，終于找到了合適的材料讓氫燃料電池突破干冷環(huán)境帶來的瓶頸。
“相比汽車使用的氫燃料電池，無人機的氫燃料電池要求重量能量密度和功率密度都更高，雙極板、端板都需要采用輕質(zhì)材料。為了減輕電池重量，我們采用了空氣冷卻技術(shù)，讓電池變得更輕?！辈衩瘶s介紹，目前，“氫騰”電池系統(tǒng)在功率密度、使用循環(huán)壽命等方面處于國際先進水平，系統(tǒng)能量密度達到850wh/Kg（含儲氫瓶），并且可根據(jù)實際應(yīng)用場景進行功率定制。與傳統(tǒng)無人機相比，氫動力無人機具備了重量輕、振動小、噪音低、零碳排放等優(yōu)勢，并且突破了低溫、續(xù)航等瓶頸，固定翼狀態(tài)超過24小時續(xù)航，山高路遠、嚴(yán)冬高寒都不在話下。
未來科學(xué)城央企組成“技術(shù)天團”
隨著冬奧會的舉辦，為不干擾比賽進行，如今氫能無人機暫時休息，計劃將在冬殘奧會開幕式前再次出動，巡檢電力系統(tǒng)。在這8位“空中保鏢”的背后，有來自未來科學(xué)城“能源谷”的一支央企“技術(shù)天團”作為后盾。
“這次氫能無人機項目，我們用的都是創(chuàng)新型技術(shù)，大家靠著一股‘不服輸’的信念在研發(fā)，也團結(jié)了很多力量?！眮碜灾袊田w北研中心的項目負(fù)責(zé)人、項目預(yù)研總師張馳坦言。
多家央企一起協(xié)同創(chuàng)新，始于一次區(qū)域創(chuàng)新交流活動中的“火花”碰撞。北京未來科學(xué)城產(chǎn)業(yè)發(fā)展公司通過搭建“產(chǎn)業(yè)發(fā)展跨界融合”大講堂交流平臺，促成了中國商飛北研中心與國家電投集團氫能公司在大飛機燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域達成合作。2019年，雙方簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，之后在北京市的支持下，發(fā)揮各自優(yōu)勢開展以氫燃料電池為主的混合動力新能源飛行器開發(fā)及動力系統(tǒng)集成工作。此后，國網(wǎng)智研院等單位也加入其中。
回顧整個無人機項目的研發(fā)歷程，張馳感慨萬千。2019年起，項目團隊提出“3+1+N”的目標(biāo)實現(xiàn)路徑，將總體目標(biāo)分解為三期：第一年，研制以燃料電池為動力的3款新能源飛機；第二年，搭建1個智能網(wǎng)聯(lián)平臺；第三年，把產(chǎn)品和技術(shù)推向示范，以冬奧期間示范運行為應(yīng)用場景，服務(wù)于電力巡線、電塔巡檢、安防監(jiān)視、綜合應(yīng)用等新能源電力系統(tǒng)保障的多種場景。
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