Hybridantrieb für UAV, USV, UUV, UGV

Hybridantriebssysteme kombinieren zwei oder mehr Energiequellen zur Stromerzeugung und werden in einer Vielzahl von unbemannten Systemen eingesetzt, darunter UAVs (unbemannte Luftfahrzeuge), UGVs (unbemannte Bodenfahrzeuge), USVs (unbemannte Oberflächenfahrzeuge) und UUVs (unbemannte Unterwasserfahrzeuge).

Hybrid-Drohnenmotoren und Kraftstoffsysteme

SP-55 FI TS Einzylinder-Hybridmotor mit Kraftstoffeinspritzung für UAV von Sky Power

Die gängigste Form des Hybridantriebs verwendet einen kolbenbetriebenen oder rotierenden Verbrennungsmotor, der mit Benzin oder Diesel betrieben wird, als Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie, die Motoren antreiben kann. Das System kann auch eine Batterie umfassen, die zur Unterstützung in Zeiten mit Spitzenlasten und als Redundanz bei Systemausfällen eingesetzt werden kann. Einige Hybridsysteme bieten die Möglichkeit, den Motor entweder für mechanische Wellenleistung oder zur Stromerzeugung zu nutzen.

Vorteile des Hybridantriebs

Hybrid-Gas-Elektro-Antriebssysteme können die Einsatzdauer und Kosteneffizienz von Drohnen und unbemannten Fahrzeugen erheblich steigern. Sie können den Kraftstoffverbrauch verbessern und die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Kraftstoffen verringern. Außerdem können sie Drohnen mit einem „Silent Mode“ ausstatten, der es ihnen ermöglicht, mit minimaler akustischer Signatur über einem Gebiet von Interesse zu schweben.

Hybridantriebssysteme können eine Wasserstoff-Brennstoffzelle als Hauptstromgenerator verwenden. Diese kann zum Aufladen der Batterie während des Betriebs genutzt werden und hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie emissionsfrei ist.

Hybride Solar-Elektro-Systeme

Einige Hybridsysteme können auch mit Sonnenkollektoren ausgestattet sein, die tagsüber zum Laden von Batterien genutzt werden, die dann nachts zur Stromversorgung des Systems dienen. Hybride Solarstromsysteme werden häufig in USVs und ASVs (autonomen Oberflächenfahrzeugen) mit langer Ausdauer eingesetzt, die Missionen wie Ozeankartierung und Umweltüberwachung durchführen. Sie werden auch in stratosphärischen UAVs, auch bekannt als HAPS (High-Altitude Pseudo-Satellites), eingesetzt, die über den Wolken fliegen und mehr Sonnenenergie nutzen können als UAVs, die näher an der Erdoberfläche operieren.