1953 подписчика
Китайские ученные создали сверхлегкий дрон, который способен зависать с автономным питанием, пока светит Солнце☀️
Дрон, по форме не похожий ни на один летательный аппарат, который вы когда-либо видели раньше, сочетает в себе солнечные элементы, преобразователь напряжения и электростатический двигатель для приведения в движение пропеллера, напоминающего вертолет. При этом все компоненты были оптимизированы для достижения баланса эффективности и легкости.
Беспилотник в абсолютно не способен к направленному полету. Многие компоненты также кажутся довольно хрупкими. Однако конструкцию можно миниатюризировать, и исследователи создали версию, которая весит всего 9 миллиграммов.
Команда китайских ученных отказалась от использования в сверхлегком дроне электромагнитного двигателя из-за его слишком большого веса и сосредоточилась на разработке легкого электростатического двигателя. Он основан на притяжении и отталкивании заряда для питания двигателя, а не на магнитных взаимодействиях.
Ученные создали прототип дрона массой 4 г и диаметром пропеллера 10 см. Питание на двигатель беспилотника поступает от тонкоплёночных батарей на основе арсенида галия. Для работы электростатического двигателя на эффектах кулоновского притяжения зарядов и отталкивания, входное напряжение повысили с 4,5 В до 9 кВ. Инвентор стал одной из самых тяжелых частей беспилотника. Он размещен на платформе в самом низу беспилотника и работает как противовес. Его КПД составил всего 24% при весе 1,13 г, что очень расточительно для дрона массой 4 грамм.
Чтобы протестировать свою систему, исследователи просто открыли окно в солнечный день в Пекине. Начиная с полудня, дрон взлетел и завис в воздухе более часа, и все указывает на то, что он продолжал бы делать это до тех пор, пока солнечный свет обеспечивал достаточно энергии.
Исследователи приводят длинный список того, что они могли бы сделать для оптимизации конструкции, включая увеличение крутящего момента двигателя и подъемной силы пропеллера, размещение солнечных элементов на конструктивных элементах и повышение эффективности преобразователя напряжения. Но уже сейчас у конструкции существует достаточный запас веса, чтобы можно было установить дополнительное оборудования для осуществления контролируемого полета.
1 минута
18 июля 2024