Fuel cell systems offer great potential to enhance endurance of small unmanned aerial vehicles (UAVs), due to their high energy density. However, their power density is very low, requiring aircraft optimized for low power consumption and well matched propulsion system components. Therefore a multidisciplinary design method for small UAVs with fuel cell propulsion system has been developed in this thesis. The design and sizing of the propulsion system has been fully integrated into the design process. Furthermore a new method for calculating part throttle efficiencies for the electric powertrain has been developed. All propulsion system components are calculated and selected based on manufacturer’s data. With this approach high fidelity is achieved and the time for the realization of a demonstrator aircraft is considerably reduced.      «

Fuel cell systems offer great potential to enhance endurance of small unmanned aerial vehicles (UAVs), due to their high energy density. However, their power density is very low, requiring aircraft optimized for low power consumption and well matched propulsion system components. Therefore a multidisciplinary design method for small UAVs with fuel cell propulsion system has been developed in this thesis. The design and sizing of the propulsion system has been fully integrated into the design pr...     »

Brennstoffzellensysteme bieten aufgrund ihrer hohen Energiedichte das Potential die Flugdauer von unbemannten Fluggeräten zu verlängern. Allerdings ist ihre Leistungsdichte sehr gering, so dass optimierte Flugzeuge benötigt werden, die einen geringen Energieverbrauch aufweisen und deren Antriebskomponenten sehr gut aufeinander abgestimmt sind. Deshalb wurde in dieser Arbeit eine multidisziplinäre Methode für den Entwurf kleiner unbemannter Fluggeräte mit Brennstoffzellenantrieb entwickelt. Die Auslegung und Dimensionierung des Antriebs ist dabei vollständig in den Entwurfsprozess integriert. Zudem wurde eine neue Methode zur Berechnung der Effizienz des elektrischen Antriebs im Teillastbetrieb entwickelt. Die Berechnung und Auswahl der Antriebskomponenten erfolgt auf der Basis von Herstellerdaten. Mit dieser Vorgehensweise lässt sich eine hohe Genauigkeit erreichen und die Zeit bis zum Bau eines Prototyps wird erheblich reduziert.      «

Brennstoffzellensysteme bieten aufgrund ihrer hohen Energiedichte das Potential die Flugdauer von unbemannten Fluggeräten zu verlängern. Allerdings ist ihre Leistungsdichte sehr gering, so dass optimierte Flugzeuge benötigt werden, die einen geringen Energieverbrauch aufweisen und deren Antriebskomponenten sehr gut aufeinander abgestimmt sind. Deshalb wurde in dieser Arbeit eine multidisziplinäre Methode für den Entwurf kleiner unbemannter Fluggeräte mit Brennstoffzellenantrieb entwickelt. Die...     »