美国Aero Vironment公司在5月21日对一架由燃料电池作为动力的微型飞行器 “大黄蜂”(Hornet)进行了试飞，目的是验证用燃料电池作为动力的微型飞行器可以作长航时电子飞行的可能性。

　　公司官员声称，这也是首次由一个种燃料电池单独驱动的飞行器进行的试飞飞行。

　　“大黄蜂”重170克(6盎司)，翼展38厘米(15英寸)。

　　尽管在理论上它可以飞行几个小时，大约是2002年10月该公司试飞的尺寸与其相类似的“黄蜂”(Wasp)微型飞行器滞空时间107分钟的两倍，但是这次试验飞行只飞了5分钟。

　　公司官员说，这次飞行时间太短的主要原因是，在加州干旱的气候环境下，燃料电池很快就会因为变干而不能工作。 在这次试验中共飞行了三次，在每次飞行之间燃料电池都必须先恢复到一定的湿度，这表明燃料电池还需要进一步发展。

　　“大黄蜂”机翼的上表面可以清楚地看到顺序排列着18节燃料电池，电池串联在一起，每一节产生0.5～0.6伏特的电压。机翼的底部是标准结构，上表面是由薄的燃料电池组成，电池内储有低压氢，并与外界空气中的氧结合产生电和水，也就是说机翼的外层就是用来产生水的空气阴极。

　　维持电池中央的质子交换膜的适当湿度是燃料电池的难点所在，太湿了会堵塞，太干了就不工作。 这也就是“大黄蜂” 飞行短暂症结所在。一般来说, 燃料电池应当处于封闭的环境中，并不像“大黄蜂”那样，有一面暴露在空气中。

　　“大黄蜂”的燃料电池是由得克萨斯州大学城的Lynntech公司制造的，公司的项目负责人布雷德·菲比希说，研制工作的一部分就是要如何获得一种合适的阴极上表面，能够保持适当的湿度。“大黄蜂”试飞的那天，天气确实不是非常合适。

　　氢来自于与水混合的化学氢化物。发电机隐藏在机翼的下面。平均输出功率为10瓦特，直接供给螺旋推进器发动机，不需要任何中介的电池、电容器和其他的存储设备。电源还要供给无线电控制系统和其他系统。

　　有些公司过分强调化学氢化物中的成分，以保证有很好的化学反应，而Lynntech公司则专门致力于获得轻重量的化学计量的化学混合物，同时保持稳定的可节流控制的化学反应。

　　“大黄蜂”有两个节流阀——一个直接控制螺旋推进器发动机，另一个控制由水泵提供给氢化物的水的比率，从而达到控制燃料电池的潜在的输出功率。当氢流量超过电量需求的时候，过量的氢将会被排出机外。

　　“大黄蜂”的操纵系统包括一个升降舵、一个下方向舵和一个节流阀，没有副翼。这些操作面是直接控制的，没有自动驾驶仪.这种飞翼式的飞行器是十分稳定的。

　　Lynntech公司制造的燃料电池本身是平的，但为了迎合机翼上表面的曲线外形要作些修形。一些外形看似涡流发生器的小片是用来固定燃料电池的。这些燃料电池一共有18节，但被紧紧地做成了一块电池板。

　　“大黄蜂”的机翼弦长为12厘米(5英寸)，翼面积大约484平方厘米(75平方英寸), 展弦比大约是3， 机翼翼载约0.7大气压。因为燃料电池的输出功率较预期的低，所以机翼必须要做的相对轻一些。

　　作为比较,由电池驱动的“黄蜂”的翼展为33厘米(13英寸),比“大黄蜂”稍微短一些，总重量也是170克(6盎司)。

　　在实验室条件下，“大黄蜂”的燃料电池可以产生400瓦·小时/千克的能量密度，包括电池本身和相关系统的重量，而“黄蜂”的可充电式锂离子聚合电池的能量密度只有143瓦·小时/千克。但是锂离子聚合电池可以在实际环境下达到同样的功率，而燃料电池才刚刚接近其潜在功率。

　　在风洞试验中, “大黄蜂”的燃料电池可以工作3个小时，但是在实际环境中由于各种条件，诸如阳光和多变的湿度，会明显地影响燃料电池的效率。所以燃料电池应当被做成可以根据实际的环境进行调整，研究人员目前正在寻找可以适应广泛天气条件的材料。

　　虽然目前美国国防部预研局的兴趣更多地是在电池驱动的飞行器而非燃料电池，但是其他国防部门，如海军研究实验室，则对由燃料电池驱动的微型飞行器极感兴趣。(吴敏编译自《AW&ST》2003/6/2)

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