Dronă hibridă
O dronă hibridă este un tip de aeronavă pilotată de la distanță care folosește două sau mai multe surse de energie pentru a susține nevoile de energie ale sistemului de propulsie .
Sistemele UAV folosesc adesea motoare fără perii ca sisteme de propulsie, alese pentru eficiența și controlabilitatea lor ridicată, principala sursă de energie fiind de obicei o baterie LiPo cu o densitate de energie țintă a bateriei de 235 Wh / kg și 500 Wh / L în 2020 [1] .
Cu celulele disponibile în prezent pe piață, configurațiile multi-rotor pot suporta un timp mediu de zbor de 20 până la 30 de minute [2], ceea ce limitează gama operațională de operațiuni posibilă cu acest tip de aeronavă.
O soluție comună la această problemă este montarea unui generator hibrid , care este echipat cu un motor cu ardere internă cuplat cu o mașină electrică, optimizat pentru a avea un raport mare putere-greutate . Generatorul transformă energia chimică stocată în combustibil transformându-l în energie mecanică și ulterior electrică care va alimenta motoarele și sistemele de control și navigație asociate acestora [3] .
Prezentare generală
Mai multe avioane hibride au fost dezvoltate în ultima perioadă, începând cu prototipul [4] produs de MIT, multe companii au încercat să implementeze sisteme similare pe avioane proprietare, sistemele Quantum fiind printre primele care au produs o unitate comercială capabilă de durate de zbor. măsurate în minute, dar în ore, cu interesul crescând pentru acest tip de aeronavă, Nicolai Valenti și Giovanni Nicola Mastronardo produc primul kit european pentru conversia și instalarea unui sistem hibrid pe o dronă convențională, proiectul va fi ulterior achiziționat de Hitecs .
În timp ce aceste companii s-au concentrat mai mult asupra provocărilor electrice, cum ar fi utilizarea aceleiași mașini electrice ca starter și alternator pentru a ușura sistemul, alte companii, cum ar fi UAV-ul din nord - vest, au lucrat la perfecționarea motoarelor cu combustie internă mici. (De la 44cc până la 500cc) pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului hibrid, care a fost inițial utilizat aproape exclusiv cu motoare de tip hobby (de obicei în doi timpi).
Sistemul este de obicei cuplat cu o sursă de energie alternativă care acționează ca o sursă de urgență, de obicei o baterie litiu-polimerică , capabilă să mențină aeronava în zbor chiar și în cazul unei defecțiuni a motorului cu ardere internă.
Exemple
Dronele hibride sunt utilizate în prezent pentru operațiuni departe de centrul de control sau operațiuni care necesită transportul de încărcături majore la bordul dronei , cum ar fi operațiuni de căutare și salvare sau gestionarea unor terenuri agricole mari. Cu unele aeronave care depășesc opt ore de zbor [5] , dronele hibride sunt în multe ocazii mai eficiente și mai ieftine decât aeronavele tradiționale.
Notă
- ^ ( EN ) Jianlin (ORCID: 0000000287109847) Li, Zhijia (ORCID: 0000000251780487) Du și Rose E. (ORCID: 000000021391902X) Ruther, către baterii cu litiu-ion cu densitate redusă, energie ridicată și densitate mare , în JOM. Journal of the Minerals, Metals & Materials Society , vol. 69, nr. 9, 12 iunie 2017, DOI : 10.1007 / s11837-017-2404-9 . Adus la 10 februarie 2021 .
- ^ Sky Farmers: Applications of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) in Agriculture , la researchgate.net .
- ^ Proiectarea și evaluarea performanței unui sistem hibrid de energie electrică pentru multicoptere , la researchgate.net .
- ^ (RO) Dronele hibride transportă sarcini utile mai mari pentru distanțe mai mari , din MIT News | Institutul de Tehnologie din Massachusetts . Adus la 10 februarie 2021 .
- ^ (EN) Quaternium stabilește recordul mondial de rezistență de opt ore cu zborul cu dronă hibridă , al Asociației pentru Sisteme de Vehicule fără Pilot Internațional, 28 februarie 2020. Adus pe 10 februarie 2021.