Cookies op Tweakers

Tweakers is onderdeel van DPG Media en maakt gebruik van cookies, JavaScript en vergelijkbare technologie om je onder andere een optimale gebruikerservaring te bieden. Ook kan Tweakers hierdoor het gedrag van bezoekers vastleggen en analyseren. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Cookies accepteren' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt? Bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Marine maakt met TU Delft waterstofdrone die bijna verticaal stijgt en landt

De Nederlandse Koninklijke Marine, Kustwacht Nederland en TU Delft hebben samen een waterstofdrone ontwikkeld, die bijna verticaal kan landen en opstijgen. Voor het landen en stijgen gebruikt de drone een accu die tijdens het vliegen met waterstof wordt opgeladen.

De Nederdrone is een fixed-wing-drone met een spanwijdte van drie meter en twaalf motoren. De drone heeft in de romp een brandstofcel van 800W en een van koolstofvezelcomposiet gemaakte waterstofcilinder met een capaciteit van 6,8 liter en een druk van 300 bar. Voor het landen en opstijgen kantelen de motoren van de drone niet, vermoedelijk gebruikt de drone de kleppen aan de vleugels om in en uit de stijg- en landingspositie te manoeuvreren.

De drie partijen ontwikkelden de drone om deze als duurzaam alternatief te kunnen gebruiken in dichtbevolkte gebieden of op zee. Om op een appartementencomplex of het achterdek van een schip te kunnen landen, moet een drone verticaal kunnen opstijgen en landen. Dit kost volgens de partijen veel energie, wat weer ten koste gaat van de vliegduur. Voor langere afstanden heeft een drone volgens de partijen vleugels nodig, om efficiënt ver te kunnen vliegen. Daarom worden voor dergelijke fixed-wing-drones die ver kunnen vliegen nu vaak fossiele brandstoffen gebruikt, aldus de makers van de Nederdrone. Waterstofdrones zijn er al wel, maar deze kunnen niet verticaal landen of vliegen 'zeer langzaam'.

Voor het vliegen gebruikt de Nederdrone waterstof, maar tijdens het opstijgen en landen levert de accu extra energie. Deze accu wordt tijdens het vliegen weer opgeladen met de extra energie die de brandstofcel kan leveren. Op die manier heeft de drone na het opstijgen en vliegen nog genoeg energie voor de landing. De Nederdrone is daarnaast uitgerust met twaalf motoren, zodat ook bij het uitvallen van 'enkele' motoren er nog veilig kan worden gevlogen.

Op beelden die de TU Delft van de Nederdrone heeft gemaakt, is te zien dat de 13 kilogram wegende drone niet exact verticaal stijgt. De drone stijgt van een schip op open zee en vliegt daarbij diagonaal weg. De drone heeft een landingsstel met pootjes, waarmee de drone zowel kan stijgen als kan landen. Tijdens testvluchten vloog de drone ruim 3,5 uur, waarmee de drone geschikt zou zijn voor ondersteuning bij verkennings- en inspectietesten, zeggen de Marine en Kustwacht. De kennis die is opgedaan met het project kan volgens de TU Delft worden gebruikt om de luchtvaart groener te maken.

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Door Hayte Hugo

Nieuwsredacteur

10-11-2020 • 12:11

115 Linkedin

Reacties (115)

Wijzig sortering
Ik vermoed dat de drone wel degelijk verticaal opstijgt (GPS hold), maar omdat ondertussen het schip verder vaart (met de camera erop), lijkt het alsof de drone schuin omhoog gaat. Relatieve beweging dus.

Dit is ook een veel voorkomende beginnersfout bij mensen die met een drone opstijgen vanaf het voordek van een zeilschip, en dat dan de drone meteen in de zeilen hangt...

Dat is dan ook 1 van de tips die ik mensen geef als ze willen gaan dronevliegen vanaf een schip: https://www.dronewatch.nl...l-vliegen-vanaf-een-boot/

[Reactie gewijzigd door wdejager op 10 november 2020 13:29]

Grappig lijstje :)
Deze vlucht inclusief de takeoff is volledig autonoom en de drone weet waar de boot is en hoe snel deze vaart, op basis van d-gps. Er wordt ook rekening gehouden met de magnetische chaos net na takeoff. Dit alles is met de gangbare consumenten drones op dit moment niet mogelijk voor zover ik weet, en hier heeft ook behoorlijk wat ontwikkeltijd in gezeten om goed te krijgen. Dit is ge-opensourced, dus hopelijk zien we het binnenkort bij normale drones ook.

Het eerste waypoint van deze vlucht wordt wel zo gekozen dat deze sowieso veilig bereikt kan worden, vaak dus achter de boot, weg van de turbulentie van het schip en zodat de drone niet op lage hoogte over het schip en mensen komt.
Ha Kevin! Nice, dat er ook rekening wordt gehouden met kompasproblemen. Dat is inderdaad nog wel eens een issue met 'gewone' drones. Soms stijgen ze niet eens op, of moet je hand launchen (wat weer niet zo veilig is). Wellicht leuk om daar ook eens aandacht aan te besteden, aan de werking van die open source-code.

Over de take-off: legt de drone nu wel of niet een horizontale afstand af tijdens het opstijgen? Is dat eerste waypoint een statisch waypoint? Op welk moment wordt dit waypoint ingesteld?

[Reactie gewijzigd door wdejager op 10 november 2020 14:59]

> Over de take-off: legt de drone nu wel of niet een horizontale afstand af tijdens het opstijgen?

Kortgezegd: Niet.

Maar het lange antwoord is gaver: alleen dan moeten we beginnen bij de landing. Tijdens de landing willen we graag dat ie echt vrij precies land en direct goed op het dek duwt zodat hij niet tijdens een ongelukkige golf eraf schuift. De drone kan perfect stil hangen in hover mode, maar tijdens de landing valt de drone langzaam (en dus gecontroleerd) voorover omdat de achterste poten (of in hover eigenlijk onderste) eerst op de grond staan. De drone kantelt langzaam voorover, waardoor de props op een gegeven moment voorwaartse thrust leveren. Hierdoor zou de drone tijdens de landing vooruit schieten. Om dat op te lossen zetten we de achterste props in reverse thrust net na touchdown van de achterste poten. Hierdoor staat de drone stevig op het dek, en door de statische wrijving van de poten schuift de drone niet meer vooruit.

Op dit moment is deze truc niet geïmplementeerd tijdens de takeoff, omdat die veel minder gecontroleerd hoeft te worden. We stijgen met een flinke dot thrust op waardoor de drone in de praktijk vrijwel recht opveert. We zouden echter zo de reverse thrust truc kunnen toevoegen als de behoefte ontstaat.

> Is dat eerste waypoint een statisch waypoint?

Neen, maar wel statisch t.o.v. het schip.

> Op welk moment wordt dit waypoint ingesteld?

Op het moment dat de windeigenschappen en koers van het schip bekend zijn.
Kan (of wordt) er al rekening gehouden worden met de windsnelheid bij het opstijgen? Ik geloof dat dit niet werd verteld in het filmpje.
Daar wordt zeker rekening mee gehouden ja. Het is een experimenteel toestel, dus er wordt weinig aan toeval over gelaten nog. In de praktijk is wel gebleken dat we een vrij brede window hebben waarin het kan. En anders vaart het schip maar een andere koers :)
Zeer interessant. Moet ik dan denken aan algoritmen die via een meting van de windsnelheid kunnen reageren op een plotselinge zucht wind?
Zou mooi zijn als de drone met gps al de snelheid kan meten vanuit stilstand waarbij de drone dus al beweegt op een boot.
Via software zou de drone dan wel in staat moeten zijn echt recht op te stijgen er van uitgaande dat het oppervlak van waar de drone opsteeg dezelfde richting en snelheid heeft aangehouden. Het is software en dit zou een extra functie moeten kunnen zijn.
Nog mooier om ook rekening te houden met de windsnelheid. Een externe sensor op de boot kan dit dan aan de drone meegeven waardoor deze ook daar bij opstijgen rekening mee kan houden.
Nederland wil weer eens het wiel opnieuw uitvinden.
Plug-Power heeft al een kant en klare brandstofcel die 1000 watt kan leveren voor drones.

https://www.plugpower.com...e-mobility/aerospace-uav/
De waterstofcel zelf was hier niet de uitdaging en is (daarom) ook niet zelf ontwikkeld, gewoon gekocht. Daarna wel gevalideerd door de fuelcell vakgroep van de TUDelft trouwens. Er is ondertussen best wat keuze qua OTS fuel cells in dit formaat, maar de Intelligent Energy Fuel Cell gaf duidelijk de beste resultaten voor dit concept drone.

De echte uitdaging was om een hybrid energy (fuel cell/lipo) te integreren met een hybrid (VTOL/fixed wing) drone. Zie verder de research paper voor details: https://arxiv.org/abs/2011.03991

Overigens is het niet gelukt het wiel opnieuw uit te vinden, daarom zitten die er ook niet op.
Opzich niets mee om zelf iets te ontwikkelen. Dan haal je ook de kennis in huis.
Precies. Defensie heeft een industrie strategie en het behouden / verrijken van kennis binnen Nederland is daar onderdeel van. Voor Robotica en autonome systemen wil Defensie actief mee ontwikkelen (Defensie, de kennisinstituten en bedrijven gaan actief participeren in de (verdere) ontwikkeling van het gebied om de richting en timing van die ontwikkeling mee te bepalen.)
Het wiel uitvinden is in dit geval gewoon een keuze.

https://www.defensie.nl/d...ensie-industrie-strategie
Er zijn heel veel aanbieders die beweren een kant en klare oplossing te hebben voor onbemande systemen.
Maar zodra je er één wilt aanschaffen kan dat niet omdat ze nog in ontwikkeling zijn.
Pure PR over het algemeen.
Er zijn soms best goede redenen om zelf dat "wiel opnieuw uit te vinden" vind ik.
Vergeleken met een accu, hoeveel capaciteit (kWh) heeft deze brandstofcel? Hoeveel lichter/compacter is deze vergeleken met een modern Lithium-Ion pack?
0.9kWh per liter ongeveer op 300 bar, dus ruim 6kWh. Met wat googlen kom ik voor Li-ion op ongeveer 0.25kWh/kg uit, dus dit zou dan 24kg wegen, bijna het dubbele van de complete drone. Dus lijkt wel zo zijn voordelen te hebben.

Tegelijk vind ik zo dat een brandstofcel een efficientie van een ~50% heeft, dus dan blijft er nog maar de helft over. Dan nog steeds heb je meer bereik met waterstof, maar het voordeel wordt wel een stuk minder.

[Reactie gewijzigd door Sissors op 10 november 2020 12:26]

De efficientie van Waterstof is irrelevant als de stroom op groene en duurzame wijze wordt opgewekt.
Tevens is het voor de Drone ook irrelevant. Wat bij de Drone relevant is, is het gewicht.
De efficiëntie is zeker wel van belang.

Er werd hier een vergelijking gemaakt tussen een brandstofcel die gebruikt maakt van waterstof en een LI-ON accu waarbij gekeken werd naar het aantal kWh/kg.

Stel de efficiëntie van de brandstofcel is 0.1% dan is de LI-ON accu een veel betere keuze.
Natuurlijk wel. als je één type brandstof hebt dat 10.000joule bevat maar slechts 25% bruikbare energie levert, of een "brandstof" die voor hetzelfde gewicht 2.500joule levert die wel 100% bruikbare energie levert. Dan is het gelijkwaardig. En je bent zeker beter af met het 2de voorbeeld, als je ook nog eens kan besparen op KOSTEN, KOSTEN, KOSTEN, en ook gewicht van de feullcell, complexe, gevoelige technologie.
De feul-cell is zeker een mooi stukje technologie, dat zeker wel ergens zijn plaats zal hebben, maar niet commercieel. Dit is militair, en die moeten nu eenmaal toch gooien met geld om aan 2% van het BBP te komen volgens de NAVO-akkoorden.
De efficientie van Waterstof is irrelevant als de stroom op groene en duurzame wijze wordt opgewekt.
Tenzij we 100% over zijn op duurzame energie; zeker niet.
Als je een verlies hebt van bijv. 50% betekend dat dat je die verloren energie niet meer kunt gebruiken voor andere dingen die dan alsnog weer moeten terugvallen op niet duurzame energie.

Tenzij we echt op 100% duurzame energie zitten is het naar mijn mening echt een verspilling om het beetje energie dat we duurzaam opwekken op te branden aan de verliezen die komen kijken bij een inefficiënt proces als de productie van waterstof.

Aanvulling:
Hierbij zeg ik overigens niet dat waterstof geen legitieme use-case kan zijn in deze situatie, alleen iets over jouw stelling dat de inefficiëntie ervan niet uitmaakt zolang het gemaakt wordt met groene energie.

[Reactie gewijzigd door !mark op 10 november 2020 15:29]

De efficientie van Waterstof is irrelevant als de stroom op groene en duurzame wijze wordt opgewekt.
Op dit moment is groene en duurzame energie gelimiteerd en verbruiken we meer energie dan alleen die zonder CO2 uitstoot. Dus zelfs energie zonder CO2 uitstoot die teveel wordt opgemaakt veroorzaakt CO2 uitstoot omdat die van het net wordt gehaald en moet worden aangevuld met energie die wel CO2 uitstoot veroorzaakt.
Met wat googlen kom ik voor Li-ion op ongeveer 0.25kWh/kg uit, dus dit zou dan 24kg wegen,
Hoeveel weegt de waterstof 'oplossing'?
Waterstof weegt 70,8 gram per liter, dus 481,4 gram voor de waterstof (+ iets voor de tank en nog een kleine accu). Aanzienlijke besparing!
En de brandstofcel?
En de brandstofcel?
Ehhrrr.. De complete drone weegt 13 kilo. Dus, afhankelijk van of dat met een 'volle tank' is of niet, is dat in totaal 12,5 tot 13,5 kilo (give or take). Een vergelijkbare oplossing, maar dan Li-ion, weegt volgens de berekening van @Sissors 24Kg wegen en dat is dan alleen de accu, nog los van de 8-10kg die het toestel weegt zónder Li-ion accu (of waterstof-oplossing). Het gewicht van deze oplossing is dus op z'n minst 50-60% lichter dan de 'standaard' variant met Li-ion-accu. Maarrrr.. interessanter is denk ik om de vergelijking te maken met fossiele brandstoffen. :) Daar zit ik dan weer wat minder in. :)
Ik geloof dat fossiel gas ongeveer 5x zoveel energie bevat. Ipv de brandstofcel heb je daarbij wel een turbine nodig voor omzetting naar electriciteit. Turbines kunnen erg klein en licht zijn. Dus op zich, met fossiele brandstof kan het nog lichter. Maar dat is 'dirty tech' :P
Ik bedoelde ook niet dat t niet beter is oid, maar meer uit interesse hoeveel dat onderdeel dan nog weegt. Je moet natuurlijk wel het gehele plaatje met elkaar vergelijken, dus de volle tank waterstof, waterstoftank, brandstofcel, kleine accu, evt. extra regel-electronica hiervoor vs alleen een accu. Motor-inverter en electromotoren hebben ze beiden.
Ik denk dat de - interessantere vraag meer betrekking heeft op t feit dat je met een batterij direct stroom hebt. Het gewicht van de brandstofcel mist immers in een drone op enkel batterijen.

die 24 kg klopt wel aardig. Dan is er nog de 50-60% efficiency van de brandstofcel vs >90% efficiency van batterij (als in van "brandstof" naar electriciteit). Dan is het dus eerder 12-13kg voor accupakket omdezelfde energie aan de drone te leveren. Vraag is of de brandstofcel + tankje <12kg zit. Lijkt me wel...

Daarnaast: volgende stap is naar hogere druk. Kost iets meer gewicht (want sterker waterstoftankje) maar vergroot gravimetrische energiedichtheid veel sterker. Kun je een stuk verder met de drone.

Trouwens: er zit een 800 W brandstofcelletje in, en ongeveer 5.5 kWh aan waterstofenergie. De testvlucht was 3.5h. Als de efficiency dan grofweg 50% is (van waterstof naar electriciteit) lijkt dat ook wel ongeveer de max te zijn: 5.5 kWh * 50 % / 0.8 kW = 3.5h
Waterstof weegt 70,8 gram per liter, dus 481,4 gram voor de waterstof (+ iets voor de tank en nog een kleine accu). Aanzienlijke besparing!
1 liter waterstofgas (H2) bij 1 bar weegt maar 90 mg. Bij 300 bar kom je op 27 gram per liter.
InterCC je vergeet voor het gemak even de 300 bar?
Ja, het is druk. Druk die ontstaat doordat je meer waterstof in de tank propt. Mijn boerenverstand zegt: meer waterstof == meer gewicht.

Iemand die dit kan bevestigen dan wel ontkrachten?
Je vult de fles met <x> aantal kilo (of liter) waterstof. Hoe hoog de druk is maakt dan niet uit.. Als de druk hoog genoeg is past er meer in maar je vult al tot <x> aantal kilo ;)

Het is niet alsof je 5 liter water drinkt, op de WC gaat zitten, flink perst en er dan 10 liter uit komt.

[Reactie gewijzigd door DigitalExorcist op 10 november 2020 13:27]

Daarom corrigeerde ik me al, het zal misschien *iets* uitmaken ;)

Maar het ging erom of 'bar' ook iets weegt. En dan heb je het over praktisch hetzelfde als 5 kg lood of 5 kg veren. Beiden is gelijk, alleen heb je van die veren veel meer nodig om die 5kg te bereiken.

Nou ja, maak niet uit, in dit geval is het verwaarloosbaar.
Sorry maar een fles die 300bar kan hebben weegt veel meer dan een fles waar je 1 bar waterstof in stopt.

Laat ik het zo zeggen: waarom doen ze het niet op 600 bar zoals in auto's ?
heel simpel dan wordt de tank te zwaar, want deze tank explodeert met 600bar.
Daar naast wil ik wel eens zien als dit ding een harde landing of een start met directe crash maakt, ( dan staat de fles nog op 300bar )
Zoals in auto's...
Gelukkig is dat fabeltje dat dat de toekomst zou worden aan het verdwijnen, 10 jaar terug moest ik er al om lachen!
Fijn dat ze nu inzien dat de transport, scheepsvaart en luchtvaart meer toekomst is voor waterstof.
Er zit geen verschil tussen het gewicht van een cylinder gevuld met 1 bar waterstof en 300 bar waterstof?
Niet veel nee.. ok, "helemaal niks" misschien niet, maar veel is 't niet.
Dat klopt gewoon niet.

Bij 300 bar neem je veel meer waterstof mee in hetzelfde volume. Dat wordt niet op magische wijze gewichtsloos.
26 liter Waterstof weegt onder 700Bar druk grofweg 1kg dus dat valt mee.

https://www.waterstof-cen...tof-cylinder-26-l-verkoop

Offtopic: Bij extreme druk verandert waterstof in een vast metaal

https://wibnet.nl/techniek/waterstof-het-nieuwe-supermetaal
26 liter Waterstof weegt onder 700Bar druk grofweg 1kg dus dat valt mee.
Je gaat de verkeerde kant op.
1 kg waterstof bij 700 bar zal 26 liter zijn.
26 liter waterstof is namelijk nogal weinig. 1 m3 waterstof weegt namelijk 0,08988 kg.
26 liter zal dus 2.33688 gram wegen.
Gewicht zal zal niet gauw een probleem vormen. Het volume wel?
Helaas, ook dit klopt niet. De enige manier om dit goed uit te drukken is: 1 liter waterstofgas weegt x gram bij y bar druk. Wat je door elkaar haalt is dat bij 1 bar de gasdruk vaak wordt weggelaten. Daar was hier echter geen sprake van. (Is trouwens wel heel erg of topic).

Oeps, natuurlijk moet ook de temperatuur nog meegenomen worden. Dus formule aanvullen met ‘ en bij temperatuur z’.

[Reactie gewijzigd door Mega1958 op 11 november 2020 01:29]

Er word wat langs elkaar heen gepraat. Dus hier wat punten waar ieder het eens over kan zijn (denk ik)
  • 3kg waterstof bij 1 bar is bij 300 bar ook nog steeds 3 kg.
  • Bij 300 bar kan je, vergeleken met 1 bar, in hetzelfde volume veel meer kg waterstof meenemen.
  • Cilinders die een hogere druk aankunnen zijn zwaarder.
hehe eindelijk iemand die het snapt, water stof is maar een klein deel van het gewicht
het is de fles die veel zwaarder moet zijn als de druk hoger wordt
Bij het zelfde volume wel ja, maar er past dan ook veel meer in. Per kg waterstof is een hoge druk fles misschien zelfs lichter omdat het volume veel kleiner kan zijn. Het volume zelf is natuurlijk ook een reden om voor hoge druk te kiezen omdat anders niet genoeg waterstof meegenomen kan worden.
Je kunt Het wel groter maken Met [b]

[Reactie gewijzigd door dec0de op 10 november 2020 15:12]

Een lichtgewicht composiet fles van 6.8 liter die geschikt is voor 300 bar weegt nog geen 3 kg bij een Nederlands bedrijf.
Er is 1 groot voordeel, bij afname van waterstof zal de drone lichter worden en dus minder energie nodig hebben. Bij een accu blijft het gewicht van de accu vol en leeg hetzelfde idem het verbruik.
In jou voorbeeld moet je dus ook met verbruik rekening houden wat bij waterstof dus minder wordt als de drone lichter wordt.
Ik heb een vergelijking gezien tussen batterijen en een brandstofcel m.b.t. auto's en kwamen ze op de zelfde efficiëntie uit van een normale auto, waar dan ook gekeken is naar opwekken, transport en conversie verliezen.

Maar als men de waterstof vanuit groene bronnen wint zoals de benodigde energie uit wind/zonne farms haalt kan deze wel 100% groen worden opgewekt.
Denk dat je een auto en drone qua verbruik niet kan vergelijken. Bij een drone heeft het gewicht van de drone een veel grotere invloed op verbruik dan bij een auto.
Het gaat hem met mijn opmerking ook meer over efficiëntie waar de productie tot aan gebruik wordt meegenomen. niet zozeer om het voertuig welke het gebruikt.
efficiency is leuk maar speelt bij deze toepassing niet echt een rol. Als de drone door waterstof langer in de lucht kan blijven maakt het niet uit dat waterstof minder efficiënt is.
https://youtu.be/f7MzFfuNOtY

Prijs voor waterstof zou per km alleen 8x duurder zijn!!! Wie gaat er dan nog in een waterstof auto rijden?
Tevens veel te inefficiënt en blij te zien dat ze die ontwikkeling voor auto's ook echt aan het stopzetten zijn, pure flauwekul waar miljarden in zijn verloren...

Waterstof zal de komende vele jaren nooit 100% groen zijn omdat er in Nederland geen overproductie is aan groene stroom, eerder een groot tekort...

Voor nu blijft waterstof weggelegd in de toekomst voor de transport, scheepsvaart en luchtvaart, maar auto's zal er letterlijk nooit van komen, totale onzin!
Dat is precies het filmpje welke ik bedoelde, door drukte met werk niet kunne opzoeken. thnx _/-\o_
je vergeet in die berekening dat die brandstofcel ook nog gewicht heeft en de tank ook niet bepaald licht is.

denk dat je met een simpele accu magistraal veel goedkoper uit bent dan kutten met een systeem om ook nog eens die waterstof te maken en samen te persen en te "tanken". een simpele lader voor een accu is dan een klap makkelijker in gebruik. en bet wat handigheid plop je gewoon een nieuwe accu erin ipv opladen en kan je binnen 5 min weer vliegen.
Gezien ik gewicht van hoe zwaar een accu van vergelijkbare capaciteit vergelijk met de totale drone, vergeet ik helemaal niet het gewicht van de brandstofcel en de tank, die zijn immers onderdeel van de drone las geheel.

Valide punt dat je logistiek gezien het eenvoudiger heb als je puur houdt op accu's, gezien je die simpelweg kan laden. Maar als je daarmee simpelweg niet het bereik haalt wat ze nodig hebben, dan moet je wel anders.
nee, de tank, brandstofcel en accu horen niet bij de drone. die horen bij "de accu". immers heeft een reguliere drone dat ook niet bij zich. je hebt energieopslag/productie en energieverbruikers. het complete pakket van tank, cel en accu is 1 geheel wat je aan de drone schroeft. en dat gedeelte heeft een bepaald gewicht.

pak dat gewicht en prop een accu van een verglijkbaar gewicht erin en kijk wat dat presteert. en indien nodig zien wat je aan kan passen in het ontwerp om vergelijkbare prestaties te krijgen.

pas dan is het appels met appels verglijken.

en doorgaans is het geen best rekensommetje voor waterstof. die verliest vrijwel altijd.

[Reactie gewijzigd door flippy op 10 november 2020 15:08]

Mooi dat ze nu een "groene" drone hebben gemaakt, maar volgens mij is CO2 neutraal oorlog voeren niet 1 van de pijlers van de verschillende legereenheiden wereldwijd.
Vraag me af hoe deze drone zich functioneel verhoud tot de predator serie drones van de amerikanen.
Vraag me af hoe deze drone zich functioneel verhoud tot de predator serie drones van de amerikanen.
Appels met peren natuurlijk, deze drone gaat geen hellfire raket dragen en afvuren.
Mooi dat ze nu een "groene" drone hebben gemaakt, maar volgens mij is CO2 neutraal oorlog voeren niet 1 van de pijlers van de verschillende legereenheiden wereldwijd.
Er zijn meer redenen om dat te willen:

- Defensie is niet alleen bezig met oorlogvoering, dus maatschappelijk draagvlak voor emissieneutrale inzet is er wel als het aankomt op andere taken.
- Defensie delft niet zelf brandstoffen, dus de organisatie moet met de markt meekomen om te voorkomen dat er pakweg over 20 jaar geen diesel te krijgen is voor het materieel.
- Defensie investeert zelf in wetenschap en onderzoek, om links en rechts een samenwerking aan te gaan kan je het fundement leggen voor een lange termijn samenwerking.
- Defensie wilt ook weten wat niet werkt, en zal daardoor proefondervindelijk moeten ontdekken wat de voors en tegens zijn bij alternatieve systemen.
En wat voor explosieve kracht zit er in een waterstoftank van 6,8 liter op 300 bar?
En jij dent dat de logistiek van het aanleveren van jetfuel naar allemaal gekke plekken niets kost qua geld en moeite?

En jij neemt aan dat - op de lange termijn - jetfuel net zo breed beschikbaar is als nu? Als de halve wereld omschakeld naar een alternatief kom je terecht in de situatie dat die kosten en moeite alleen maar groter worden.

Daarnaast: jetfuel maak je niet eventjes op je military compound. Met zonneenergie gooi je wel een batterij vol, of voed je een kleine electrolyzer die waterstof haalt uit (smerig) water. Ook met een diesel generator die op de moeilijkste of smerigste brandstof werkt kun je elektra opwekken (als je geen zonneenergie hebt of wilt), maar je kan er niet zomaar jetfuel van maken.
een paar zonnepalenen om een accu op te laden of een generator is VEUL makkelijker dan kutten met een waterstofproductiesysteem. en die heeft veel meer energie nodig dan gewoon direct een accu op te laden.
Deze is flink kleiner en handzamer en lichter lijkt het..
De predator zal niet van een helikopterdek opstijgen.

Waterstof heeft enorm veel energie per kg, dus zal je drone ver en lang kunnen vliegen.
Sorry, misschien een beetje off-topic, maar 'bijna'?!
Ik snap dat het waterstof idee hier de echte revolutie in is, maar verkoop het niet met 'bijna' als het 'give-or-take' een hoek van 45 graden is met stijgen, landen lijkt (in een paar seconden aan het einde), meer op 90...

[Reactie gewijzigd door airell op 10 november 2020 12:21]

ik denk dat het eerder een ontwerp keuze is om de drone met een zo kort mogelijke startbaan van de "grond" te krijgen.
Het lijkt op de afbeelding dat de overgang van verticaal naar horizontaal zo snel mogelijk verloopt.

*typo

[Reactie gewijzigd door Natean op 10 november 2020 12:25]

In het filmpje stijgt de drone verticaal op; hij komt gelijk van de grond. Daarna gaat hij inderdaad in een schuine lijn om hoog, maar hij heeft geen startbaan nodig. Deze kan ook hier in de tuin opstijgen als het moest :)
Als ik het goed zie heeft het landingsgestel geen wielen, het ontbreken van startbaan en landingsbaan geldt dan als verticaal stijgen en verticaal landen. De foto bevat ook aanvliegroute. Vergelijk het met een helicopter, die komt ook niet verticaal aanvliegen.
Als ik zo kijk zie ik een hoek van zo +/- 35 graden, maar wat inderdaad interessanter is is hoeveel horizontale meters heeft die nodig en hoe verhoud dit zich tot z’n concurrentie (10x z’n lengt bv)
Ik vermoed dat het verticaal landen en opstijgen an sich niet zo veel uitmaakt. Het gaat er meer om dat er geen opstijg/landingsbaan nodig is. Dit ivm beberkte ruimte op een schip.
Waarom dat dan niet gewoon benoemen en het een AVTOL= Almost Vertical Take Off and Landing te noemen weet ik ook niet. ;-p
Static Take Off and Landing klinkt als een adequate omschrijving, maar STOL is helaas al vergeven al in de betekenis van ‘short’.
Dat moet je vliegtuig kunnen als je er bijvoorbeeld mee op London City AirPort wilt landen.

[Reactie gewijzigd door ZwolschBalletje op 10 november 2020 12:44]

Dit doet me heel erg denken aan de Orca's in C&C
"De kennis die is opgedaan met het project kan volgens de TU Delft worden gebruikt om de luchtvaart groener te maken."

Die snap ik even niet, als je kijkt wat het kost aan energie om bijvoorbeeld een auto op pad te sturen met waterstof, dan kan ik me haast niet voorstellen dat een elektrische drone dit niet even goed of beter had gekund. De energiedichtheid mag dan minder zijn bij een accu, maar momenteel vliegen er genoeg drones op accu (ook bij defensie, bijvoorbeeld Raven).

Om dan te stellen dat de luchtvaart groener wordt van een "brandstof" dat grofweg 50% aan rendement verliest alleen al bij transport (en nog eens 20% bij gebruik), daar kan ik niet bij met m'n hoofd.

...of ze moeten dat ding met een kamikazevlucht als explosief gaan inzetten natuurlijk, daar is waterstof ook goed voor :')
In t artikel staat dat men voor groter bereik fossiel gebruikte. Dan kan waterstof potentieel ooit wel groener zijn, dan fossiel.
Misschien dat n elektrische drone, met vergelijkbaar bereik, die verticaal kan opstijgen, niet mogelijk is qua gewicht. Of om eoa reden minder "groen" dan waterstof.
Ik weet t ook niet hoor, maar lijkt me dat dat bereik niet voor niks wordt genoemd, en ze fossiel/waterstof niet voor de lol gebruiken.
Ik ben ook geen voorstander van waterstof ipv accu's in veel toepassingen, zoals auto's.
Maar waar je wel rekening mee moet houden, is dat gewicht bij een auto veel minder een probleem is dan bij een vliegtuig.
Waterstof produceren en weer gebruiken om een elektromotor aan te sturen is verspilling van energie, maar als je vliegtuig maar half zo ver komt (of nog minder), dan is waterstof wel in het voordeel.
Er zal best nog een tijd komen dat de energiedichtheid van accu's groot genoeg is, om ermee te vliegen aantrekkelijk te maken, maar op dit moment is het nog niet zo ver.
Er zit een veel gemaakte fout in je aannames. Anders dan bij bijv auto's is gewicht van de energiedrager van groot belang bij efficiëntie in vliegtuigen. Er wordt immers continu energie gebruikt om de energiedrager in de lucht te houden. Als die energiedrager dus minder weegt spaar je die energie uit. Dit is de reden waarom waterstof de toekomst is voor long range drones.

Anders geschreven: zelfs als alle energie van de waterstof uiteindelijk fossiel werd opgewekt, en zelfs als het omzetten van kerosine naar thrust efficiënter is dan bij waterstof, dan nog is waterstof potentieel een efficiëntere oplossing dan bijvoorbeeld kerosine. Zo ver zijn we echter nog niet, omdat buiten de energiedrager zelf, bij waterstof er extra gewicht nodig is voor bijvoorbeeld een druktank. De vergelijking kerosine/waterstof wordt daardoor nu nog minder gunstig.
(Zowel (bio-)kerosine als waterstof hebben overigens de potentie om groen opgewekt te worden, ik zou zelf zeggen dat waterstof iets betere papieren heeft maar dat is niet gebaseerd op grondig onderzoek. Kerosine heeft voor een drone namelijk andere nadelen waardoor de keuze op waterstof is gevallen: trillingen, complexiteit, herrie, enz)

De vergelijking met LiPo is echter al duidelijk. Om voor de NederDrone hetzelfde bereik en capabilities te behouden met puur LiPo als energie bron, zou deze drone een aantal keer groter en zwaarder opgeschaald moeten worden. (met alle bijbehorende nadelen).
Overigens is LiPo nog niet uitgespeeld, zowel bij waterstof als batterijens zitten allerlei interessante ontwikkelingen er aan te komen, dus wie weet. Maar vandaag, bij deze klasse drone, wint waterstof het met minstens een factor 3.

Dit soort onderzoek helpt om de grenzen te vinden, en te verleggen. Nu voor een drone, maar er zijn andere projecten, ook binnen de TUD, bezig met de volgende stappen. Hopelijk beantwoord dit je vraag.

Kamikazevluchten is deze drone niet zo goed in, er is juist veel onderzoek gedaan naar veiligheid. Er gebeurt dus weinig behalve wat gesis, zelfs als je hem vole vaart het dek in boord.
https://youtu.be/f7MzFfuNOtY

Het gaat hier vooral om het groenere... Al wordt waterstof nog altijd niet erg groen gemaakt, dus misschien over 10 jaar nog eens naar kijken...
Leuk begin,voor gebruik op zee zou ik rekening houden met volgende:
- blijft hij drijven ?
- inzet bij welke maximale windkracht ?
- verticaal landen, word daar rekening gehouden met deinen van schip en tot wanneer gaat dit nog goed ?
Goeie vragen. Dat weten zij bij de faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek in Delft natuurlijk niet. Die hebben niet zoveel verstand van vliegende dingen.
Leuke gadget, vergeleken met de rest van het materieel dan, waarmee zowel Defensie als de TU gezamenlijk wat research en onderzoek kunnen doen. Prima.
Voor het landen en opstijgen kantelen de motoren van de drone niet, vermoedelijk gebruikt de drone de kleppen aan de vleugels om in en uit de stijg- en landingspositie te manoeuvreren.
Vanwaar die vermoedens? Ik zie geen speciale kleppen anders dan de gebruikelijke rolroeren, die in een stand van stijgen gaan bij opstijgen en door de overdaad aan beschikbare voorstuwing komt hij vanwege de stand van de vleugel op zijn pootje in een 45 graden stand van de grond.

Het landen lijkt op niets meer dan het omgekeerde gewoon "stallen" en zo gecontroleerd "crashen" op zijn staart.

Veel elektrische radiografisch bestuurbare vliegtuigjes kunnen precies zo opstijgen mits twee pootjes voor.

Wat aan dit geheel bijzonderder is dat de accu en de waterstofcel als een hybride oplossing gebruikt worden om actieradius te behouden.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone 12 Microsoft Xbox Series X LG CX Google Pixel 5 Sony XH90 / XH92 Samsung Galaxy S21 5G Sony PlayStation 5 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2021 Hosting door True