Drony mají problém s energií. Let je náročná záležitost a spotřebuje spoustu energie. Dron ale zároveň musí být co nejlehčí, protože spotřeba energie roste s hmotností. Pro drony je to smrtící past, kterou inženýři obvykle řeší rafinovanými kompromisy. Pozoruhodné řešení zvolili odborníci čínské Beihang University v Pekingu a centra Center of Advanced Aero-Engine. Vyvinuli miniaturní rotorový letoun, který je tak lehký a efektivní, že unese svou vlastní hmotnost a vystačí si se solárním pohonem.
Jejich ColoumbFly je velikosti dlaně a jeho hmotnost je 4,21 gramů, tedy asi jako 4 kancelářské sponky. Jeho let zajišťuje rotor o průměru 20 centimetrů. Podle tvůrců je dron asi 600krát lehčí než dosavadní srovnatelné drony se solárním pohonem.
Jak takový dron obstojí v letu? Testy ColoumbFly na kabelu za přirozeného slunečního svitu ukázaly, že se dron vznese během jediné sekundy a dokáže letět hodinu, aniž by mu došla energie. Pro dron tohoto typu, tedy v podstatě pro miniaturní helikoptéru, která se vlastními silami vznese a létá, je to pozoruhodný výkon.
Klíčem k úspěchu tohoto VTOL dronu (s kolmým startem a přistáním) je jeho pohonný systém. Zahrnuje extrémně lehký elektromotor o hmotnosti 1,52 gramů, který roztáčí horní rotor, jehož hmotnost je pouhých 0,44 gramů. Jde o elektrostatický motor, který tvoří kladné a záporné statorové plochy. Rotor motoru, který roztáčí horní rotor, se skládá ze 64 tenkých destiček, uspořádaných za plochami statoru.
Podobné elektrostatické motory, které využívají k pohybu elektrostatická pole namísto magnetických, se používají jako senzory v mikroelektromechanických systémech (MEMS). V pohonu pro ColoumbFly byl ale tento typ motoru dotažen téměř k dokonalosti.
Kromě elektrostatického motoru a horního rotoru tvoří dron ColoumbFly dva velice tenké solární panely, každý z nich o velikosti asi 4 centimetry čtvereční. Panely při slunečním svitu generují asi 4,5 V proudu, který jde přes 12-stupňový násobič napětí a transformátor, které zvednou napětí téměř na 9 tisíc V. Zbytek dronu představuje velmi lehká konstrukce.
Dosavadní experimenty potvrzují, že jde o slušně stabilní a slibnou konstrukci. Tvůrci dronu se teď soustředí na vylepšování jeho jednotlivých prvků, včetně systému řízení letu. Pro smysluplné využití dronu bude také nutné poněkud zvýšit množství nákladu. Do budoucna by badatelé také chtěli zajistit 24hodinový provoz. V tuto chvíli unese kromě své konstrukce zhruba 1,59 gramu. Pokud jde o možné využití, nabízejí se různé průzkumné, komunikační či záchranné mise. Velkou předností dronu budou minimální náklady a obtížná zjistitelnost, nevýhodou, alespoň zatím, je závislost na slunečním záření.
Video: This tiny solar-powered flyer weighs less than a paper plane
Literatura
Nový dron je napájen bezdrátovým přenosem energie přímo za letu
Autor: Stanislav Mihulka (22.10.2016)
Undefined dostali do vzduchu „tichý“ dron s iontovým pohonem, na 4,5 minuty
Autor: Stanislav Mihulka (24.09.2022)
Největší kvadrokoptéra je z pěnokartonu
Autor: Redakce (24.10.2023)
Podivuhodný autonomní „věčný“ dron se nabíjí na elektrickém vedení
Autor: Stanislav Mihulka (06.04.2024)
Diskuze:
není to trochu cinklý?
Karol Kos jr.,2024-07-22 16:30:06
By mě zajímalo na co tam mají tu klec do který na tom videu vedou kablíky s krokodýlama...
Jenom jestli si ti fištróni třeba trošku nepomáhají nějakým polem kolem...
Re: není to trochu cinklý?
Josef Hrncirik,2024-07-26 12:35:27
Aby odváděli zbytečný nadvýkon z PRC PV panelů!
Důvěřuj PLA vedené KSČ!!
Né jen trochu!!!
Re: není to trochu cinklý?
Josef Hrncirik,2024-07-26 15:23:50
V kleci jsou místo nepoužitelných těžkých veverek, letu schopní američtí brouci, živící se US potatoes v cíli.
Vnější díl klece je 16 elektrod statoru a vnitřní 48 elektrod rotoru. Aby brouci nebyli rozmixování pádem na spodní nože rotoru, jsou nuceni stáletět na plný výkon ako uj Guři.
Mají lepší výdrž než ne mocní ne to Pýři.
Dyž mají skutečný hlad, doletí až na pole s potatoes i ba vlnou.
Netopýři vybavení nutnou fosforovou dez infekcí se však příliš ne osvědčili:
https://www.google.cz/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiulJTa38SHAxVCcPEDHU62FewQFnoECBQQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.idnes.cz%2Ftechnet%2Fvojenstvi%2Fbatbomb-netopyri-bomby-zvirata-ve-valce.A210826_132330_vojenstvi_erp&usg=AOvVaw1ki0KIWltDybkdYrihefXd&opi=89978449
Přechod od tažných hovad k AI FPV AAv typu Baba Yaga (zaplať! a zapomeň!!) přinesl malý dolet 10 či kamikadze 20 km a při letu 10-30 m/s spotřebu energie cca 20 J/(m taxametru.kg Baby Yagy štvané nejlepšími lvy (Lions rechargable)).
1 kg lev 200 Wh/kg by se dopravil silou vúle na 36 km. Musí se však táhnout s vrtulemi, kamerou a na draku s yperitem na draka a je to na Konec jen 10 km hrdina kamikadze.
Jen vítr to ví!
Ludvík Urban,2024-07-22 09:59:41
Ona závislost na slunečním záření asi nebude jediná nevýhoda...
Re: Jen vítr to ví a Nature naturally nepoví!
Josef Hrncirik,2024-07-26 20:59:34
Při vhodném větru k né Příteli by se daly nabít pa lubní lvi i v noci vrtulí a dalo se to vypustit do start up výše jako drak nenápadně v noci, kdyby to bylo bývalo u poutané.
U davači stoupavosti u možní i né Příteli ot Had nou d kle Ssavost při auto Rotaci před Ví Vrtkou.
Dáno udavači: Sun t su = sun = 920 W/m2. 8 cm2 PV GaAs úč. 30% = 0,222 W/0,8 g. Aby se v tom černé vietnamské přerostlé sele vyznalo.
Pro zmatení Růžových Ďáblů ale: The size of a single solar cell is 4 cm × 6 cm, with a mass of 0.48 g and a maximum power density of 0.8 W g−1 (at 1 sun). We used two cells connected in series with an open-circuit voltage of 6.04 V to meet the start-up voltage (4.30 V) of the HVPC, which converts the solar cells’ output voltage (4.50 V) into the operating voltage (4.0–9.0 kV).
Hrábě Monte Carlo: "Zkusme 4 x 6 cm = 0,48 g; ? 0,48 g / (0,8 g / W) = 0,6 W / g Nature".
Nebo ďábelských 2 x 666 mW z ďábelských 2 x 480 mg ďábelského nature GaAs = 1,39 W/g = 1,39 W / 24 cm2 = 57,9 mW/cm2 = 27,8 % teorie/sun o pro Ti 30% ot u Davače.
Nej s pí š é z píše (Až 30/27,8 x 1,39 W / g) x ( 2 x 0,48 g ) = 1,44 W / 0,96 g = 1,5 W / g = čistých ďábelských 666 mW / g. Prostě se upsa Li Velké Mu Satanovi (samu Samu Bafometovi). Jasně se provali Li kulatá Vy myšlená čí sla.
Udáno: rotor 0,44 g + mo tor 1,52 g + Pv = 4,21 g; er go PV + co Si = 2,25 g.
2 PV = 0,96 g; pře bývá o 1,29 g. HVPC (náso bič na na pěti) prý bez pysků má 1,13 g. Pýsek v pytlíku tedy má 0,16 g i s pyt líkem. Je to na draka. Taje mnný čínský drak.
Záletu ve vz nosu 0,137 W/ při liftu 30,7 g/ W Ot poví dá 4,21 g; 1,46 w ze 2 PV tedy při startu s 1,46 W x 30,7 g / W odpovídá lift 44,8 g.
Dyť se to urve z řetězu jak raketa Dlouhý pochod.
Čelem vzat!
Peer tupí reviewers mlčí jak za řezaní pod placení!!
NiGdoTo, Kdo To naturally v Nature ne čte, ni kTo (peer tupí reviewers ToMu ne roz umí, … klobouk v křo ví , a pod ním: kdo ví? !
Josef Hrncirik,2024-07-26 17:33:04
Po sankcích Si To Ne pře čte a ni Voloďa na Sci hub!, NATO tož Vy.
V abs traktu důstojníci PLA zastrašují ne přá tele i pod maněné Spojence, že:
"... an electrostatic flyer consisting of an electrostatic-driven propulsion system with a high lift-to-power efciency of 30.7 g W−1 and an ultralight kilovolt power system with a low power
consumption of 0.568 W ... . In the flying state, the electrostatic motor consumes 0.137 W
(with a lift-to-power efficiency of 30.7 g W−1; při váze vehiklu 4,21 g by bylo k udržení letu (nepadání) potřeba 4,26g /30,7 g/W = 0,139 W, nikoliv 0,137W. Omlouvá je Vy bytá kalkulačka meloucí z posledních poledních PV sil, pře 100 nutno Vy sípat zbytky písečku z pytlíčku!
Není jas né, že ano, zda nosnost v obr. 2.f je vz Ta Žena na W brutto to z PV, či na holé W za náso bičem. Slezsky asi na W z PV.
Solar cells are made of gallium arsenide thin film, which has a high energy conversion efficiency of 30%. The size of a single solar cell is 4 cm × 6 cm, with a mass of 0.48 g and a maximum power density of 0.8 W g−1 (at 1 sun). We used two cells connected in series with an open-circuit voltage of 6.04 V to meet the start-up voltage (4.30 V) of the HVPC, which converts the solar cells’ output voltage (4.50 V) into the operating voltage (4.0–9.0 kV).
Fig3. zrazuje, že účinnost přeměny DC 4,5 V na 9 kV je max. 59%.
The take-off rotation speed is 10,860 rpm (Reynolds number 1.2 × 103), and the maximum rotation speed is 15,650 rpm. It has an extremely low power consumption of 0.97 mW during flight, with a lift-to-power efficiency of 9.2 g W−1.
Tím To pro Zradili vojenské tajemství, že bez startovacích kabelů či Lion, vehicle musí startovat poledním skokem do pro pasti, stejně jako extincted Pteroptakodyl blahé ne pa měti s ne AI.
Oddanost PRC prokáží pouze v ofenzivním boji legionářů o trosky obce New York, polovina teamu jako modří, ví tězbytek .....ní .
Fig.ED 2 ukazuje že jako u dvouplošníků je výhodnější a tišší větší vrtule .
ED tab. 1 demoralizuje brance lživým údajem power conversion efficiency 24,1 % (spor s milosrdnou lží 59% výše) a zas zas trašuje žoldáky, že power density PRC PV je 0,8 W/g.
Tab. ED tab.2 demoralizuje žoldáky upřímností, které zrádné firmy umožní jejich humanitární z
bombardování do doby sběračské, dřevěné.
TO pod kloboukem v křo ví = větší či 0 rovno. Hypothesa : = TO ***?
Josef Hrncirik,2024-07-27 13:04:17
"Sunlight-powered sustained flight of an ultralight micro aerial vehicle" se zabývá okrajovou kategorií dronů a zcela opomíjí rychlosti dronu a jejich manévrovatelnost.
Hlásí: máme rekord: startovací váha / příkon pohonu 30,7 g / W oproti existing ultralight aerial vehicles: 4-2 g/w.
Dosáhli toho ale jedině díky mimořádně malému plošnému zatížení vrtule D = 20 cm; 8 listů nesoucí vehikl 4,2 g. Vrtule je nedávno urvaná z Molin Rouge (vrata bez aerodyn. profilu), pokrývá cca 25% plochy, tj zatížení křídla je 4,2*5/(400*0,78) = 6,7 g / dm2 = 0,67 kg / m2. To už ani není vehicle těžší vzduchu. Tím se sice podobá motýlu, až snad vážce, ale ta slabá a hlavně vůbec nepopsaná nedynamika, ani rychlost letu!
Rotor zatížený 0,67 kg / m2 se udrží ve vznosu ženouc pod sebe změnu hybnosti vzduchu 1,14 kg / m3 * v * v = 0,67 * 9,81; odtud rychlost proudu vzduchu pod vrtulí = 2,17 m/s a jeho energie = min. 5,8 W/m2 ; ergo k pohonu (ha ha, jen udržení se ve vzduchu) je potřeba min. 36,2 mW/4,2 g vehikl.
Naměřených? 139 mW by s lepším měničem mohlo být 139*59% = 82 mW a když praktická účinnost vrtule je cca 70% , stačilo by odebírat jen 57 mW pro udržení letu ?velmi vysoko (bez vztlaku indukovaného blízkostí povrchu. Vliv blízkosti povrchu je největší při startu, tajno však jaký =.
Pokud běžné quadroptery mají lift cca 2 g/W a cca lift/tíha = 3-4 ; poměr liftů 36,2/2 = 16,4 lze převést 3. odmocninou na rychlosti za vrtulí nikoliv jen 2,17 m/s, ale už svižných 5,5 m/s.
Tah který 2-3 přesahuje hmotnost vehiclu může v počátku udělovat velmi živé zrychlení Až 3 g , ale vertikálně jen 1-2-4g. S rostoucí rychlostí vůči vzduchu roste odpor s cca kvadrátem rychlosti a klesá účinnost nepřestavitelné vrtule a hlavně více než kubicky roste spotřeba energie.
Baba Yaga potřebující na přesun svého brutto 1 kg o 1 m 20 J vlastně formálně jede ve strašně prudkém stoupání 20/9,81 = 204% = tj. stále do kopce pod ďábelským úhlem 66,6°, hůře než Sisifos.
Co lze čekat od dronu Blanických Rytířů: "Blaník", klouzavost 28 při 77 km/h; hmotnost s 2 ks pilot naplněnými Semtexem 500 kg. Plošné zatížení 23 kg/m2.
Příkon pro udržení letu = 500*9,81*77000/3600/28 = 3,75 kW. K útoku na 10 km (běžný kamikadze) stačilo vytáhnout ho koňským navijákem do převýšení oproti cíli o 357 m. Hnán lvi v radarovém stínu tlačnou vrtulí by si pokazil aerodynamiku; nejspíš by ale pro let 2*3,75 kW stačilo. Za 10/77*60 min by se spálilo = 58,4 kWmin = cca 1 kWh (2,5 l benzínu, nebo 5 kg nabitého lvího masa. Motory, převodovka, kryt, vrtule, autokamikadze ? 50 kg.
Do cíle dopraven 1 q Semtex.
Pravda vítězi!
Banzai!!
Akbar!!!
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
