Китайские исследователи разработали крошечный солнечный дрон под названием CoulombFly, который может летать и выдерживать собственный вес, используя только солнечный свет. Когда светит солнце, мини-дрон, который весит всего 4,21 г, должен летать целый день.
Устройство приводится в движение роторами диаметром всего 20 см, что в 600 раз меньше, чем у сопоставимых дронов на солнечной энергии. Другие аппараты этого типа в настоящее время могут находиться в воздухе всего около 10 минут.
Дрон весит меньше бумажного самолетика и может бесконечно летать при солнечном свете. Фото: Бэйханский университет Во время испытательного полета дрон завис в воздухе в течение секунды, а затем пролетел час без потери лётных характеристик. Однако попытка полета была прервана из-за механической ошибки, из-за которой дрон разбился.
Мини-дрон работает исключительно за счет солнечной энергии – это необычно. Был установлен чрезвычайно легкий, уменьшенный в размерах электродвигатель, вес которого составляет всего 1,52 г. Этот электростатический двигатель работает с положительно и отрицательно заряженными пластинами статора, которые свисают наружу. За ним находится ротор, устроенный в виде кольцеобразного ограждения из 64 тонких пластин. На пластинах статора имеются щетки, которые передают заряд внутренним роторам, которые затем вращаются. Это вращательное движение, в свою очередь, приводит в движение пропеллер, расположенный сверху.
«Когда лопасть ротора касается щетки электродной пластины, между ротором и следующей электродной пластиной образуется конденсатор, который в первую очередь определяет количество заряда, которое лопасть ротора может передать каждый раз», — рассказали исследователи New Atlas.
Заряженный лист подвергается действию электростатической силы в электрическом поле и движется к следующей электродной пластине. Когда лопасть ротора проходит следующую электродную пластину, происходит перезарядка и одновременно изменяются полярность лопасти ротора и направление электростатического поля. Это гарантирует, что крутящий момент на всем роторе остается постоянным, а электростатический двигатель вращается непрерывно.
Двигатель и верхние лопасти ротора являются основой дрона. Также имеется очень тонкая рамная конструкция и два тонких солнечных модуля площадью около 4 см². При солнечном свете они производят около 4,5 вольт. Используя так называемый умножитель напряжения и трансформатор, они в конечном итоге производят 9000 вольт. Также аппарат должен перевозить датчики.
Мини-дрон в настоящее время находится на очень ранней стадии разработки. Теперь исследователи хотят попытаться увеличить полезную нагрузку дрона, чтобы в будущем он мог нести систему управления и небольшие датчики. В настоящее время крошечное устройство может вместить только 1,59 г дополнительной полезной нагрузки. И им, конечно, нельзя управлять. Могут возникнуть трудности, если внезапно появятся облака и станет меньше солнечного света. Влажность также является проблемой.
Вполне возможно, что устройство будет использоваться в целях наблюдения, но оно также может быть полезно в качестве поисково-спасательного дрона.