Algemeen
TU Delft waterstofdrone
Multishot van het opstijgen van de waterstofdrone vanaf het achterdek van een schip. (foto: TU Delft)

Onderzoekers van de TU Delft hebben in samenwerking met de Koninklijke Marine en Kustwacht Nederland een waterstofdrone ontwikkeld. Het toestel kan verticaal kan opstijgen en landen, en urenlang horizontaal als een vliegtuig kan vliegen op waterstof. De eerste succesvolle tests vonden plaats in een van de meest uitdagende scenario’s: vanaf een varend schip op volle zee.

Een drone die op een duurzame manier ver kan vliegen, over zee en over land, en overal kan landen, is breed inzetbaar. Er zijn al drones die op het ‘groene’ waterstof vliegen, maar die vliegen langzaam of kunnen niet verticaal landen. Hiermee komen maritieme toepassingen binnen handbereik en wordt een nieuwe stap genomen in de verduurzaming van de luchtvaart.

Maar 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. Maar verticaal opstijgen 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 bepaald duurzaam is. Bovendien heeft een drone vleugels nodig om efficiënt ver te kunnen vliegen, maar het laten landen van zulke ‘fixed-wing’ drones vergt extra voorzieningen, zoals een landingsbaan of 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.

Waterstofdrone

Daarom heeft het Micro Aerial Vehicle Lab (MAVLab) van de TU Delft een drone ontwikkeld die verticaal opstijgt en landt met behulp van waterstof en een batterij. Tijdens de horizontale vlucht op waterstof wordt via een brandstofcel de batterij weer opgeladen 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 kg en heeft een spanwijdte van 3 m. Hij is ook veilig: hij vliegt met 12 motoren. Zelfs bij uitvallen van enkele motoren kan het toestel nog veilig landen op bijvoorbeeld het achterdek van een schip.

Aandrijving

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 W brandstofcel, die de waterstof omzet in elektriciteit. De enige uitstoot die daarbij vrijkomt is zuurstof en waterdamp. Behalve de brandstofcel die elektriciteit levert aan de motoren is er een set batterijen aan boord. Deze voorziet samen met de brandstofcel de motoren van extra energie tijdens het verticaal opstijgen en landen.

De kennis die is opgedaan bij de ontwikkeling van de drone kan worden gebruikt om de luchtvaart groener te maken. Een van de belangrijkste aspecten van dit onderzoek is, dat er wordt gevlogen met waterstof. H2 wordt wereldwijd gezien als een van de belangrijkste kanshebbers om te komen tot een groene, duurzame brandstof voor de luchtvaart.

Maritieme drones

Drones worden boven land al regelmatig gebruikt, maar op zee zijn er veel extra uitdagingen. Wind, zout water en een bewegend schip met beperkte stijg- en landingsmogelijkheden stellen hoge eisen aan de drone. Daarom werd de Delftse waterstofdrone niet alleen in een windtunnel getest, maar ook vanaf schepen van de Koninklijke Marine en Kustwacht Nederland, varend op volle zee voor de Nederlandse kust.

De Delftse drone kon dankzij de combinatie van de vleugels, een waterstofcilinder en accu tijdens de eerste testvluchten al ruim 3,5 uur in de lucht blijven en een stabiele vlucht maken. Met deze eigenschappen kan de drone ondersteuning bieden bij verkennings-en inspectietaken.

Het introduceren van nieuwe technologieën vereist een meer exploratieve aanpak dan de Koninklijke Marine gewend is . De huidige generatie jongeren vormt voor de krijgsmacht het personeel van de toekomst. Daarom zet de Koninklijke Marine vol in om samen met anderen nieuwe technologieën tot operationele toepassingen te brengen. De ontwikkeling van de maritieme drone op waterstof is een technische doorbraak die wat belooft voor de toekomst.

Onderstaand filmpjes geeft een korte blik op de techniek en mogelijkheden van de waterstofdrone.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven