성층권(20km)에서 10대의 Gold-Runner에 액체수소(LH2) 카트리지 교체와
초고속 배터리 충전을 동시 수행하는 차세대 무인 모선 항공기
성층권 장기 체공을 위한 수소연료전지 기반 대형 무인항공기. 하부 도킹 베이에서 10대의 Gold-Runner를 동시에 서비스합니다.
날개 길이 85m, 전장 45m의 CNF/PEKK 복합소재 기체. 태양전지 패널(상부 날개)과 수소연료전지를 결합한 하이브리드 추진으로 성층권에서 72시간 이상 무착륙 체공합니다.
하부 동체에 배치된 10기의 자동화 도킹 포트. Gold-Runner가 접근하면 LiDAR/비전 기반 정밀 유도 시스템이 자동 도킹을 완료합니다. 도킹과 동시에 LH2 카트리지 교체와 충전이 병렬로 시작됩니다.
기존 급유 방식이 아닌, 사전 충전된 LH2 카트리지를 90초 내에 자동 교환하는 혁신적 시스템
각 카트리지는 이중벽 진공 단열 구조로 -253°C의 액체수소 15kg을 저장합니다. 자동 퀵-릴리즈 메커니즘으로 로봇 암을 통한 무인 교체가 가능하며, 빈 카트리지는 모선 내부에서 재충전됩니다.
6축 로봇 암이 도킹된 Gold-Runner의 연료 베이에서 소진된 카트리지를 자동 추출하고, 사전 냉각된 만충 카트리지를 정밀 삽입합니다.
LH2 카트리지 교체와 동시에 진행되는 초고속 배터리 충전 — 도킹 3분 안에 모든 서비스 완료
모선의 수소연료전지(8MW 총출력)에서 생산된 전력을 DC 2,000V 버스를 통해 각 도킹 포트로 분배합니다. 도킹 커넥터를 통해 500kW가 Gold-Runner의 LiS 배터리팩으로 직접 공급됩니다.
성층권의 극한 환경(-56°C, 5.5kPa)에서의 안전한 수소 취급과 고전력 충전을 위한 다중 보호 시스템.
| Parameter | Sky-Dock Mothership | Gold-Runner (수급측) |
|---|---|---|
| Operating Altitude | 18,000 ~ 22,000 m | 접근 고도 ≤ 20,000 m |
| Wingspan / Length | 85 m / 45 m | 12 m / 8.5 m |
| MTOW | 28,000 kg | 850 kg |
| Propulsion | H₂ FC 2MW × 4 + Solar 480kW | H₂ FC 150kW + LiS Battery |
| Endurance | 72+ hours | 4.5 hours (per cartridge) |
| LH2 Storage (Mothership) | 3,000 kg (200 cartridges) | — |
| LH2 Cartridge Capacity | 15 kg / cartridge | 1 cartridge slot |
| Cartridge Swap Time | 90 seconds | 90 seconds |
| Charging Voltage | DC 2,000V Bus | DC 800V (변환) |
| Charging Power | 500 kW × 10 ports = 5 MW | 500 kW 수전 |
| Charge Time (0→80%) | — | 2.5 min |
| Total Service Time | ≤ 3 minutes (LH2 swap + charge parallel) | |
| Docking Method | Auto LiDAR/Vision Guided | Auto Approach + Mag Lock |
| Communication | Ka-Band SATCOM + Optical Link | 5G + Optical Uplink |
Sky-Dock와 Gold-Runner의 결합으로 무한 항속, 제로 에미션 항공 작전 체계를 실현합니다.