Горизонти техніки (випуск IV) Створено мікродрон, який може літати «вічно»
Вчені університету Beihang у Пекіні побудували надлегкий мікродрон, який може поміститися на долоні людини та може літати безкінечно, поки на нього світить сонце, пише видання IEEE Spectrum.
За словами дослідників, це найменший і найлегший літальний апарат на сонячних батареях. Їх новий надлегкий CoulombFly важить всього 4,21 г при розмаху крил 20 см. Це приблизно в 10 разів менше і приблизно в 600 разів легше попереднього найменшого літального апарату на сонячній енергії – квадрокоптера шириною два метри та вагою 2,6 кг.
Така техніка в першу чергу може використовуватись для дальньої та тривалої повітряної розвідки.
Головна проблема, з якою в даний час стикаються мікролітальні апарати (MAV) - це обмежений час польоту, зазвичай близько 30 хвилин.
Надлегкі MAV вагою менше 10 г часто можуть залишатися в повітрі не більше 10 хвилин.
Сонячне світло як джерело енергії – це один із можливих способів продовжити термін служби. CoulombFly використовує електростати-
ний двигун, який здійснює рух за допомогою електростатичних полів. 7
Електростатичні двигуни зазвичай використовуються як датчики в мікроелектромеханічних системах, а не для повітряного руху. Тим не менш, при масі всього 1,52 грама електростатичний двигун, який використовували вчені, має ефектність підйомної сили в два-три рази вище, ніж у інших двигунів MAV.
Під час випробувань в умовах природного сонячного світла – близько 920 Вт світла на квадратний метр – CoulombFly успішно злетів протягом однієї секунди та протримався у повітрі протягом години без погіршення характеристик.
Електростатичний двигун має два вкладені один в одного кільця. Внутрішнє кільце являє собою обертовий ротор, має 64 планки, кожна з яких зроблена з листа вуглецевого волокна, покритого алюмінієвою фольгою. Зовнішнє кільце оснащено вісьмома парами, що чергуються, позитивних і негативних електродних пластин, теж виготовлених з вуглецевого волокна, вкритого алюмінієм.
Сонячне світло електрично заряджає зовнішнє кільце CoulombFly, а 16 пластин внутрішнього кільця генерують електричні поля.
Щітки на зовнішньому кільці торкаються внутрішнього кільця заряджаючи ламелі ротора. Електричні поля пластин зовнішнього кільця діють на заряджені ламелі ротора, змушуючи внутрішнє кільце і пропелер обертатися.
Плани дослідників - “Моя кінцева мета – створити надмаленький літальний апарат, розміром та вагою з комара, з розмахом крил менше одного сантиметра", - сказав Мінцзін Ці (Mingjing Qi), професор енергетики та енерготехніки в Університеті Бейхан у Пекіні. "Я вважаю, що з розвитком технології мікросхем, що продовжується, ми зможемо це здійснити”, - додав учений.
