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微型涡轮技术的先驱者UAV Turbines公司（UAVT）今天宣布，其成功演示了其君主混合增程器（HREX），这是一种微型涡轮发电机技术，扩展了电动中型无人机（UAV）的范围。HREX开发系统可以延长多种电动无人机的续航能力，同时还提供燃气轮机系统的可靠性，目前正在开发中。
无人机涡轮机首席执行官柯克·沃肖（Kirk Warshaw）解释说：“众所周知，由电池驱动的电动飞行器的范围受到当前可用电池相对较低的功率密度的严格限制。仅添加更多电池将导致飞机变得太重而无法以实际有效载荷飞行。该解决方案是一种混合动力系统，它将为电池供电，在飞行，悬停和着陆等关键阶段为电池提供动力。这些功能对于有意义的现实世界任务至关重要，例如重量超过10磅的有效载荷需要在5英里以外的地方交付。UAVT的Monarch微涡轮HREX技术提供了这一重要的新功能。”
在无人机涡轮机的HREX系统中，发动机从燃料中提取能量，并利用该能量直接为推进马达提供动力，而多余的电能则用于补充电池电量。在添加的燃料的重量变得不经济之前，这极大地增加了范围。在为任何特定系统优化功率时，有许多权衡取舍；例如，在提取过程中会损失一些能量，但是随着燃料的消耗，飞机的净重会下降。正是这种灵活性使单发动机无法实现发动机优化。
“如果飞行时间超过半小时，则可能需要增程器，”无人机涡轮机工程高级副总裁Fred Frigerio补充说。“扩大飞行的第一步是在功率组合中增加一个小型、高效的涡轮发电机。让每个电源组件尽其所能；电池可以以非常高的速率释放功率，因此它们非常适合起飞，悬停和着陆期间所需的功率爆发，而涡轮在为更长的运行时间提供稳定功率时表现最佳。重要的是，液体燃料（例如喷气燃料）的能量密度远大于可用电池的能量密度。通常的经验法则是，液体燃料每单位重量所含的能量至少是电池的50倍。电池是您的短跑运动员，充满爆炸力，而涡轮发电机是您的马拉松运动员，精益高效。飞行距离的绝对增益将取决于许多因素，但是毫无疑问，迫切需要可靠的范围增程应用。”
为了演示HREX，UAVT在其实验室测试单元中建立了一个系统，该系统使用了最近为3组Tigershark飞机提供动力的 Monarch 5涡轮螺旋桨发动机 。转换为涡轮轴发动机，为现成的发电机提供动力。发电机的电输出通过电动机控制器用于驱动螺旋桨的电动机，就像用电推进飞机中那样。
Warshaw补充说：“视频展示了HREX系统的运行情况，它的主要元件通过电缆连接来展示其灵活性，这些电缆可以配置为适合大多数3组和4组机身。” “虽然该测试系统是使用重型工业电机和控制器组装而成的，但专门设计的系统却要轻得多，可以在航空航天环境中进行硬化，并且可以针对特定的军事和商业应用以及任务进行优化。如果无人机采用无尘纸设计，并且从一开始就考虑使用无人机涡轮增程器，那么飞行时间的增加将至少比仅由电池供电的多2至3倍。”
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