Блогер-инженер из ЮАР Люк Максимо Белл разработал и успешно испытал квадрокоптер на солнечной энергии, способный часами находиться в воздухе без использования традиционных тяжелых аккумуляторов.
Преодоление батарейной тревоги
Традиционные коммерческие дроны имеют один существенный недостаток: время их полета жестко ограничено емкостью бортовой батареи, которая редко превышает 30-40 минут. Блогер решил эту проблему кардинально. Его модифицированный квадрокоптер продержался в воздухе 5 часов и 2 минуты, установив абсолютный неофициальный рекорд для мультироторных электрических систем. Полет был прерван исключительно из-за усталости оператора.
Изначально полностью безаккумуляторный дрон питался напрямую от солнечных панелей, выдававших около 150 Вт энергии. Однако эта концепция провалилась: первый же сильный порыв ветра заставил моторы потребовать больше энергии, чем могла дать система, и аппарат упал спустя три минуты после взлета. Это заставило разработчиков полностью переосмыслить подход к энергообеспечению.
Идеальный баланс
Главным прорывом во второй версии дрона стала резервная цепь на базе диодов и крошечного буферного аккумулятора. Диоды работают как односторонние клапаны, не позволяя току течь обратно в панели. Как только облако заслоняет солнце или порыв ветра требует резкого увеличения тяги, микроскопическая батарея мгновенно покрывает дефицит энергии, не давая дрону упасть.
Для достижения рекорда инженерам пришлось пойти на экстремальное облегчение конструкции. Использование 28 солнечных панелей на легчайшей раме из углеродного волокна и термопластичного полиуретана позволило получать 110 Вт энергии при потребляемой мощности зависания всего в 70 Вт. Излишки направляются на постоянную подзарядку резервной батареи.
В перспективе разработчики планируют трансформировать эту платформу в самолет вертикального взлета и посадки (eVTOL). Использование солнечных панелей в качестве несущих крыльев снизит энергозатраты на поддержание высоты до 10%. Если эффективность фотоэлементов удастся повысить, подобные аппараты смогут сутками выполнять задачи по мониторингу сельского хозяйства, картографированию и наблюдению.
Ранее Наука Mail рассказывала, что китайская компания AutoFlight представила крупнейший в мире электрический летательный аппарат Matrix весом 5 тонн.
