Elektriese aandrywingstelsels word aktief gebruik in moderne onbemande lugvoertuie en lewer hoë vliegprestasie. Verdere groei van die belangrikste parameters kan bereik word deur die gebruik van sonenergie. 'N Aantal eksperimentele UAV's wat deur sonkrag aangedryf word, is ontwikkel-maar nie een van die projekte is nog in volle werking gebring met die oplossing van werklike probleme nie.
Met die deelname van NASA
Aan die begin van die sewentiger- en tagtigerjare het die Amerikaanse maatskappy AeroVironment navorsing gedoen op die gebied van sonenergie vir vliegtuie. In 1983 ontvang sy 'n bevel van NASA om 'n eksperimentele UAV te skep wat hoë prestasiekenmerke kan toon. Die eerste projek van die nuwe reeks het die naam HALSOL (High Altitude Solar) gekry. Dit is later herdoop tot Pathfinder.
In dieselfde jaar het die eerste vlug van 'n ervare hommeltuig plaasgevind, maar die toetse is as onsuksesvol erken weens die onvoldoende ontwikkelingsvlak van sleuteltegnologieë. Die afhandeling van die projek duur voort tot 1993, toe die toetse hervat is. Binnekort het Pathfinder al die voordele van nuwe tegnologie en komponente getoon. Deur die jare het die UAV 'n aantal hoogte- en vlugduurekords opgestel vir voertuie met sonkrag.
In 1998 is 'n ervare hommeltuig opgegradeer volgens die Pathfinder Plus -projek. Die herontwerp en die bekendstelling van nuwe elektriese komponente het die prestasie weer verbeter en nuwe rekords opgestel. In dieselfde tydperk is die Centurion en Helios Prototype UAV's geskep met 'n soortgelyke voorkoms, maar met verskillende eienskappe.
Ervare UAV's van NASA en AeroVironment is volgens die algemene skema gebou. Die hoofontwerpelement was 'n groot aspekverhoudingvleuel wat strek van 29,5 m (Pathfinder) tot 75 m (Helios). Op die vleuel is elektriese motors met trekskroewe (van 6 tot 14 eenhede) en nacelle met 'n landingsrat en toerusting geïnstalleer. Alle voertuie in die reeks het afstandbeheer en kan 'n bietjie vrag dra.
Die maksimum moontlike vleueloppervlakte is aan sonpanele oorgegee. In die Pathfinder -projek het hulle 7,5 kW krag gegee, en in die latere Centurion het hulle daarin geslaag om meer as 30 kW te kry. Herlaaibare batterye is gebruik as 'n ekstra kragbron. Brandstofselle is ook in latere eksperimente gebruik.
Eksperimentele hommeltuie het nie 'n hoë vliegspoed nie. Die reguit vleuel met groot span het hierdie parameter tot 30-45 km / h beperk. Terselfdertyd is rekordvlugte op 'n hoogte van 24-29 km gemaak en duur dit minstens 12-18 uur.
Europese reeks
Sedert 2003 word daar aan projekte van die Zephyr -reeks gewerk. Aanvanklik is die nuwe UAV geskep deur die Britse maatskappy QinetiQ, maar later is die werk na die Airbus -militêre afdeling oorgeplaas. Die doel van die projek was om 'n drone op groot hoogte met sonkrag met 'n lang vlugduur te skep wat toesiguitrusting kan dra.
In die middel van die dekade is toetse begin met 'n demonstrasie -apparaat met 'n verminderde tegnologie. Zephyr 6 demonstreer die potensiaal van die ontwerp in sy geheel en sy individuele elemente. In 2008 het hierdie UAV op 'n hoogte van 19 km geklim. Toe kom die volledige prototipe Zephyr 7. In Julie 2010 het dit 'n vlugduurekord van meer as 14 dae opgestel. In 2018 bly 'n ander prototipe, Zephyr 8 (Zephyr S), byna 26 dae lank in die lug.
UAV's van die Airbus Zephyr -reeks ontvang 'n groot aspekverhouding -vleuel met verhoogde wenke. Die grootste Zephyr 8 het 'n vlerkspan van 28 m. Gewig - tot 50-70 kg, waarvan nie meer as 5 kg op die loonvrag val nie. Elektriese motors is aan die voorkant van die vleuel geleë; 'n dun stertbalk met vere is aan die agterkant vasgemaak. Byna die hele boonste oppervlak van die vleuel word aan sonpanele oorgegee. Boonop het die UAV akkumulatore om vlug te verseker in die afwesigheid van sonlig. Die vlugspoed oorskry nie 50-60 km / h nie, maar die doel van die projek was om 'n hoë reikafstand, hoogte en duur te bereik.
Die ontwikkeling van die projekte uit die Zephyr -reeks gaan voort. Die verbetering van bestaande masjiene word uitgevoer om werklike take te vervul, sowel as nuwe monsters met verskillende eienskappe. Op die oomblik word sulke UAV's beskou as draers van toesigstoerusting, elektroniese toerusting, ens.
Van bemande tot onbemande
Van besondere belang is die Solar Impulse -projek van die Switserse gelyknamige onderneming. Hy stel voor die bou van bemande vliegtuie met sonkrag. Sedert 2009 neem twee soortgelyke masjiene aan vlugtoetse deel. Mettertyd het die ontwikkelingsmaatskappy sy voorneme aangekondig om 'n onbemande weergawe van die bestaande vliegtuie te skep.
In November 2019 het Solar Impulse, met die hulp van Leonardo en Northrop Grumman, die omskakeling van een van die prototipe vliegtuie in 'n UAV voltooi. Vlugtoetse was beplan vir 2020-21, en in die vroeë twintigerjare is dit moontlik om kleinskaalse produksie te begin in die belang van regte kliënte. Daar word geglo dat so 'n hommeltuig 'n mededingende voordeel in die vorm van hoëprestasie -eienskappe het.
Solar Impulse 2, herbou in 'n UAV, het 'n reguit vleuel met 'n span van 72 m, waaronder 'n liggewig romp en vier nacelle elektriese motors geïnstalleer word. 'N Kombinasie van sonpanele en akkumulatore is gebruik; piekvermogen 66 kW. Die vliegtuig het 'n spoed van tot 140 km / h ontwikkel en 12 km gestyg. Die ontwerpkenmerke van die onbemande wysiging sal hoër wees. Veral die vlugduur word verhoog tot 90 dae.
Beperkte vooruitsigte
In die afgelope dekades was daar aansienlike vordering op die gebied van sonkrag -UAV's. Nuwe soorte panele, batterye en elektriese motors met verbeterde eienskappe word ontwikkel en bekendgestel; moderne materiaal word gebruik vir die konstruksie van vliegtuie, wat duursaamheid en 'n lae gewig verseker. Terselfdertyd het sulke drones ondanks alle pogings nog nie 'n volwaardige operasie bereik nie.
Ten spyte van al die pogings van wetenskaplikes, is sonpanele nog nie baie kragtig nie. As gevolg hiervan is dit onder hulle nodig om die maksimum moontlike oppervlakte te gee terwyl die struktuur gelyktydig verlig word. Slegs onder sulke omstandighede is daar genoeg energie om die motors aan te dryf en die batterye te herlaai. Boonop is maatreëls nodig om die kragtoevoer na die motors te behou, ongeag die intensiteit van die invallende lig of in die afwesigheid daarvan.
As gevolg hiervan blyk 'n bemande vliegtuig of UAV, wat selfs met behulp van gevorderde tegnologie gebou is, groot en duur te wees, maar kan nie 'n beduidende vrag dra nie. Dit kan egter hoë vliegkenmerke toon en is dus van praktiese belang.
Die vermoë om vir 'n lang tyd op groot hoogtes te vlieg, kan nuttig wees wanneer u verkenning doen of die situasie in verskillende situasies monitor. Projekte word ook voorgestel vir "atmosferiese satelliete" - onbemande lugvoertuie met 'n lang vlugduur met toerusting vir die herleiding van radioseine. Daar word verwag dat sulke tegnologie lank in 'n gegewe gebied kan bly en voortdurend kan kommunikeer, wat 'n makliker en goedkoper plaasvervanger vir ruimtetuie is.
Uiteraard kan UAV's op die huidige vlak van taktiese en tegniese eienskappe nie gevegsvoertuie wees nie. Die beperkte drakrag sal nie toelaat dat groot ammunisie geneem word nie, en die kenmerkende voorkoms sal die sigbaarheid van enige opsporingsmiddel verhoog. Verkenningshommeltuie en herhalers kan egter ook vir leërs van belang wees.
Sonne -UAV's word in verskeie lande ontwikkel, en daar is aansienlike vordering. Die kenmerke van sulke toerusting neem geleidelik toe, en in die afsienbare toekoms kan die eerste monsters die werklike werking bereik. Hierdie rigting moet egter nie oorskat word nie. In die praktyk word sulke drones waarskynlik 'n effektiewe manier om spesifieke nisse te vul waarin hulle hul volle potensiaal kan verwesenlik en nie inherente nadele toon nie.
