临近空间长航时太阳能无人机能源动力系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-09-18 14:41:03
本项目成果以太阳能无人机平台需求为牵引,开展能源动力系统关键技术攻关,先后突破了无位置传感器双冗余协同控制技术、精密传动机构设计、新材料及新工艺应用技术等多项关键技术,完成高效高功率密度电动机装置研制、大输出力变距伺服装置研制及轻质高效太阳能电池应用等,显著提高能源动力系统效率、降低能源动力系统的重量和功耗,有力支撑太阳能无人机平台多架次高空长航时飞行试验。
在有限体积、大输出力、高精度、具有自锁功能等多约束下,突破了精密传动机构设计、高精度控制算法设计、新材料应用及新工艺设计等多项关键技术,完成螺旋桨变距伺服装置的研制,既实现了高效率传动、高精度控制(优于0.1mm),又具备自锁功能。在尺寸、重量不变的前提下,相比于德国同类产品最大输出力由 330N 提升到 500N。
无位置传感器双冗余协同控制技术、精密传动机构设计等相关技术成果及产品可推广应用到无人车、无人船、家用机器人、无人潜航器等无人电驱领域,应用前景广阔,有望产生巨大的经济效益。
海鹰航空通用装备有限责任公司杨发友研究员团队,参与国家重点研发计划项目,牵头完成能源动力系统地面试验、系统联试及飞行试验等工作。《某型无人机飞行控制与管理系统研制》获国防科技进步二等奖;《柔性透气伞衣快速大变形流体-结构耦合技术研究》获国防科技进步二等奖。
本项目研发形成的产品已经成功应用于海鹰航空公司 XX-30 太阳能无人机、XX-50Y 电动无人机上,支撑无人机平台累计完成 40 余架次飞行试验,最长飞行航时大于 14h、最高飞行海拔近 17000m,充分验证了能源动力系统性能及可靠性。相关成果获得的经济效益突破了1500万元。
在无人机、无人车、机器人、无人潜航器等诸多领域,“科创中国”园区航空航天领域相关需求企业或院所可联系合作,提供技术咨询与技术服务。