Wasserstoffbetriebene Drohne

Diskutiere Wasserstoffbetriebene Drohne im Drohnen Forum im Bereich Luftfahrzeuge allgemein; Es tut sich anscheinend immer etwas bei der Entwicklung der Betriebszeiten und der Anpassung an Einsatzorte:...

Moderatoren: mcnoch
  1. #1 klaus06, 18.04.2017
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  3. #2 innwolf, 19.04.2017
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    Warum Wasserstoff und wie?

    Für kommerzielle Zwecke dürfte ja ein 10ccm Rossi oder besser sonstiger moderner Modellflugmotor im Leistungsbereich von 2kW auch eine Lösung sein. Wenn wie bei den Impellermodellen 3kW/kg für E-Motore möglich sind, dann auch als Generator .

    Modellflugverbrenner kommen auf 3kW/700g!

    Geräusch und Gestank sind für Rettungsmissionen kein Problem, und die Konstruktion von "höhenbemessenden" Motoren beherscht man seit 1917 mit den deutschen Kampfzeppelinen.
     
  4. #3 Chopper80, 19.04.2017
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    Brennstoffzelle mit Elektromotoren!

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  5. #4 jackrabbit, 19.04.2017
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    Hallo,

    es ist doch trotz der Wasserstoffzelle eine mit 6 Elektromotoren betriebene Drohne, ein Multicopter.

    Die Ausstattung einer Drohne mit einem Modellflug-Verbrennungsmotor mit der ganzen notwendigen Mechanik
    ist doch unsinnig, wozu dann diese Vergleiche? :confused1:


    Grüsse
     
  6. #5 innwolf, 20.04.2017
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    Und die für Flugfähigkeit nötige Leistung/Masse erreicht eine Brennstoffzelle?

    Lithiumakkus bis zu ca. 180Wh/kg und wenn für 20min Flugzeit ausglegt ca. 500W/kg.

    Und diese Werte toppen mit Brennstoffzelle und Wasserstofftank? Luftatmende Brennstoffzellen oder zusätzlich Sauerstofftanks?

    Flüssigwasserstoff bringt ein enormes logistisches Problem, wasserstofftaugliche Druckgasflaschen viel Masse...

    Ich denke ein Modellflugmotor der 2,5kW-Klasse und als Generator einen Drehstrom-Synchronmotor abgewandelt wie für Impeller-Jet-Antriebe dürften im Leistungsbereiche von auch 500W/kg und energetisch bis zu 600Wh/kg inkl. Tank vorstossen können.

    Für kommerzielle Droheneinsätze ohne Lärmprobleme kommt noch der Vorteil der abnehmenden Gesamtmasse währen der Flugdauer.

    Seitens des Verbrenners liesse sich eine Drehmoment-Drehzahlkennlinie konstruieren die die Lastregelung rein auf der elektrischen Seite vornimmt, bei sinkender Last dreht der Verbrenner höher aber ohne mechanische Überdrehzahl. Evtl schnelle shuntregleung mit luftgekühlten Hochlastwiderständen.

    Wie sehen die Leistungskurven von Dohnen aus?
    Schwebeflug, steigen, sinken, langsam, schnell? Minimale und maximale Leistung/Masse?
     
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  7. #6 klaus06, 20.04.2017
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  8. L29

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    es ist durchaus möglich einen Multicopter mit nur einem zentralen Motor (oder redundand mit mehreren) anzutreiben und die Richtung über Pitch statt Drehzahl zu steuern und macht vorallem bei größeren Rotoren Sinn, weil man für einen Lastwechsel nicht erst auf die Drehzahländerung warten muss, oder wenn der Copter besonders Agil sein soll. ist dann natürlich technisch (mechanischt) viel aufwändiger als rein Drehzahlgesteuert, weshalb es wohl auch viel seltener als drehzahlgesteuerte Copter.

    siehe auch Stingray 500 von Curtiss Youngblood http://www.world-of-heli.de/hubschrauber/rave-curtis-youngblood/stingray-500-combo.html
     
  9. #8 klaus06, 20.04.2017
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    Ich glaube auch, dass eine Drohne mit 6 Motoren mehr Sicherheit bietet, als eine mit einem Motor, die die Energie über Riemen oder Wellen verteilen muss. Die Drohne soll für Rettungseinsätze verwendet werden und nicht für Demos oder Rennen.
     
  10. Lubeo

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    Die Idee einer Wasserstoff-Brennstoffzelle ist ansich interessant. Nur warum verwendet man einen Wasserstoffdrucktank anstelle dass man gewöhnliches Benzin, Kerosin oder Alkohole vor der "Verbrennung" den Wasserstoff trennt? Das würde die Logistik massiv erleichtern.
     
  11. #10 innwolf, 20.04.2017
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    Hallo, wieso Mechanik, Riemen, Getriebe, pitch usw., so wie ich schrieb nur den Strom nicht aus einem LIPOly-Akku sondern mit einem Generator erzeugen. Für einen Hexacopter der inzwischen bewährten Bauweise, ohne Taumelscheiben!

    Gruß
     
  12. #11 jackrabbit, 21.04.2017
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    Hallo,

    also ein System bestehend aus Kraftstofftank => Verbrennungsmotor => Generator => Akku/elektr. Pufferspeicher => 6 Elektromotoren

    Okay, so etwas gibt es in Diesel-elektrischen Lokomotiven, aber ich bezweifle, dass es in einem Kohlefaser-Copter Sinn macht.


    Grüsse
     
  13. #12 innwolf, 21.04.2017
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    Ja, das kann Sinn machen wenn man wenn man ca. 500W/kg Leistungsdichte einhalten für Motor, Tank und Generator einhalten kann und Energiedichten größer 300Wh/kg.

    Im übrigen gibt es von Yamaha da etwas....:

    http://rmax.yamaha-motor.com.au/
     
  14. #13 jackrabbit, 21.04.2017
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    Hallo,

    Das ist ein unbemannter Heli mit 3,10m Rotordurchmesser.
    Wer soll den auf einen Berg schleppen?

    Grüsse
     
  15. #14 innwolf, 21.04.2017
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    Hallo,

    1. Nur ein Hinweis daß es autonome zivile Fluggeräte mit Verbrennungsmotor gibt.

    2. Ich halte es für möglich mit der Kombination Verbrenner-2-Takt mit ca. 20cm³ Hubraum und Drehstromsynchrongenerator ( ähnlich Motoren der Elektro-Impeller-Jets ) die Leistungsdichte von LiPo-Akkus einzuhalten bei 3 - 4-facher Energiedichte.
    Also für 50 - 80min Flugzeit.

    Dazu kommt bei dem Beispiel Gebirgseinsatz die schnelle Nachtankmöglichkeit. Kanister mit Treibstoff für 10h Flugzeit dürften weniger Masse haben als Ersatzakkus und ein Ladegerätskoffer.

    Mit Brennstoffzellen für Wasserstoff und Sauerstoff kyrogen ( Logistik? ) oder in Druckflaschen, sehr schwer, ( gibt es luftatmende verwendugnsreife Brennstoffzellen? ) halte ich das nicht für möglich! Wer es beser weis möge Quellen nennen.

    PS.:


    Gibt es militärische Hochleistungsbatterien als Primärbatterien, nicht wieder aufladbar? Aus elektrischen Torpedos?
    mit deutlichh höheren Energiedichten als LiPo?

    Die Rakete A4 hatte Batterien die für 90s Funktionsdauer vorgheizt werden mussten, was gibt es derart heute?

    Für Einsätze die auch 500€/h oder 1000€/h kosten dürfen. 15min Ausbildugnsflüge mit LiPo, scharfe Einsätze bis zu 60min mit sehr teuren Einmal-Hochleistungsbatterien....
     
  16. #15 klaus06, 21.04.2017
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    Es gibt DMFC-Zellen auf dem Markt, aber die sind noch recht schwer und angeblich technisch schwieriger von der Konstruktion. Bin aber kein Fachmann.

    http://www.dmfc.com/index.php?option=com_frontpage&Itemid=1 da kann man einiges nachlesen und Hinweise auf Produkte erhalten.

    Für das andere System sind für das Laden des Tanks 40 Minuten erforderlich.
     
  17. #16 innwolf, 23.04.2017
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    Hallo

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  19. #17 innwolf, 23.04.2017
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    Warum, das Ding kann fliegen, und das ausreichend lange. Ein Pilot steigt mit Sender voraus, an der letzen Straße/Weg wird gestartet und das Gerät fliegt autonom bis in die Nähe der Einsatzstelle und dort wird die Fernsteuerkontrolle wieder übernommen.

    Damit wäre es sogar verantwortbar in dichtem Nebel oder bei Schneetreiben den Überführungsflug durchzuführen.

    Pilot und 1 Mio riskieren oder 25000€, bei letzterem kann man mutiger sein...

    Eine Lama wird auch nicht mit einem Tieflader dicht an die Einsatzstelle gefahren..
     
  20. #18 klaus06, 23.04.2017
    Zuletzt bearbeitet: 23.04.2017
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    Das Teil schaut zwischenzeitlich etwas anders aus, hat 2 x vier Rotoren und macht eigentlich einen guten Eindruck.

    http://www.tflighttech.com/products/airborg-h8-10k-with-top-flight-hybrid-power-system.html


    Das einzige Problem, das ich sehe, ist, die Wasserstoffdrohne wurde bei 14.000 Fuß geflogen. Da glaube ich, dass der Motor nicht mehr mitmacht.
     
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