ENGINEERINGNET.BE - Een drone die in dichtbevolkt gebied of op volle zee vliegt, moet verticaal kunnen opstijgen en landen, bijvoorbeeld op een appartementencomplex of op het achterdek van een schip.
Dit onttrekt veel energie aan de batterij en gaat ten koste van de vliegduur. Om langer en verder te kunnen vliegen wordt vaak fossiele brandstof gebruikt, wat niet duurzaam is.
Ook heeft een drone vleugels nodig om efficiënt ver te kunnen vliegen. Het laten landen van zulke ‘fixed-wing’ drones vergt extra voorzieningen, bijvoorbeeld op een landingsbaan of in een net.
Al met al waren er nog geen drones die op een duurzame manier ver kunnen vliegen en bijna overal kunnen opstijgen en landen.
Bart Remes, projectleider van het Micro Aerial Vehicle Lab van TU Delft: “Daarom hebben wij een drone ontwikkeld die verticaal opstijgt en landt met behulp van waterstof en een batterij, en tijdens de horizontale vlucht op waterstof via een brandstofcel de batterij weer oplaadt voor de verticale landing. Dankzij het fixed-wing ontwerp en het gebruik van waterstof kan de drone urenlang in horizontale vlucht blijven.”
De volledig elektrische drone weegt 13 kilo en heeft een spanwijdte van 3 meter. Hij vliegt met 12 motoren, en kan zelfs bij uitvallen van enkele motoren nog veilig landen op bijvoorbeeld het achterdek van een schip.
De drone is uitgerust met een 300 bar 6,8 liter carbon composiet waterstofcilinder. De cilinder levert de waterstof op lage druk aan de 800 watt brandstofcel, die de waterstof omzet in elektra. De enige uitstoot die daarbij vrijkomt is zuurstof en waterdamp.
Drones worden boven land al regelmatig gebruikt, maar op zee zijn er vele extra uitdagingen. Wind, zout water, een bewegend schip met beperkte stijg- en landingsmogelijkheden – al deze dynamische omstandigheden stellen hoge eisen aan de drone.
Daarom is de Delftse waterstofdrone ook getest vanaf schepen van de Koninklijke Marine en Kustwacht Nederland, varend op volle zee voor de Nederlandse kust.
De drone bleef tijdens de eerste testvluchten al ruim 3,5 uur in de lucht en maakte een stabiele vlucht. Met deze eigenschappen kan de drone ondersteuning bieden bij verkennings- en inspectietaken.
Video:
