Mifumo ya umeme ya umeme hutumiwa kikamilifu katika magari ya kisasa ya angani yasiyopangwa na hutoa utendaji mzuri wa ndege. Ukuaji zaidi wa vigezo muhimu unaweza kupatikana kwa kutumia nishati ya jua. Idadi ya majaribio ya UAVs zinazotumiwa na jua zimetengenezwa - lakini hakuna miradi ambayo bado imefanywa kwa utendaji kamili na suluhisho la shida halisi.
Pamoja na ushiriki wa NASA
Mwanzoni mwa miaka ya sabini na themanini, kampuni ya Amerika ya AeroVironment ilikuwa ikifanya utafiti katika uwanja wa nishati ya jua kwa ndege. Mnamo 1983, alipokea agizo kutoka kwa NASA la kuunda UAV ya majaribio inayoweza kuonyesha sifa za hali ya juu. Mradi wa kwanza wa safu mpya uliitwa HALSOL (Solar High Altitude). Baadaye ilipewa jina Pathfinder.
Katika mwaka huo huo, ndege ya kwanza ya ndege isiyo na rubani ilifanyika, lakini majaribio yaligunduliwa kuwa hayakufanikiwa kwa sababu ya kiwango cha kutosha cha maendeleo ya teknolojia muhimu. Kukamilisha mradi uliendelea hadi 1993, wakati majaribio yalipoanza tena. Hivi karibuni, Pathfinder alionyesha faida zote za teknolojia mpya na vifaa. Kwa miaka mingi, UAV imeweka rekodi kadhaa za urefu na urefu wa kukimbia kwa magari yanayotumia jua.
Mnamo 1998, ndege isiyo na rubani iliboreshwa kulingana na mradi wa Pathfinder Plus. Kubadilisha upya na kuanzishwa kwa vifaa vipya vya umeme kumeruhusu utendaji kuboreshwa tena na rekodi mpya zimewekwa. Katika kipindi hicho hicho, UAVs za Centurion na Helios Prototype ziliundwa na sura sawa, lakini na sifa tofauti.
Uzoefu wa UAV kutoka NASA na AeroVironment zilijengwa kulingana na mpango wa jumla. Kipengele kuu cha muundo kilikuwa na mrengo wa uwiano mkubwa kutoka 29.5 m (Pathfinder) hadi 75 m (Helios). Kwenye bawa, motors za umeme zilizo na visu za kuvuta (kutoka vitengo 6 hadi 14) na nacelles zilizo na gia ya kutua na vifaa viliwekwa. Magari yote katika safu hiyo yalikuwa na udhibiti wa kijijini na inaweza kubeba mzigo.
Eneo kubwa la mabawa lilipewa paneli za jua. Katika mradi wa Pathfinder, walitoa nguvu ya 7.5 kW, na katika Centurion baadaye waliweza kupata zaidi ya 30 kW. Betri zinazoweza kuchajiwa zilitumika kama chanzo cha umeme cha chelezo. Seli za mafuta pia zilitumika katika majaribio ya baadaye.
Drones za majaribio hazikuwa na kasi kubwa ya kukimbia. Mrengo mkubwa wa urefu wa upana ulipunguza kigezo hiki hadi 30-45 km / h. Wakati huo huo, ndege za rekodi zilifanywa kwa urefu wa kilomita 24-29 na zilidumu angalau masaa 12-18.
Mfululizo wa Uropa
Tangu 2003, kazi imekuwa ikifanywa kwenye miradi ya safu ya Zephyr. Hapo awali, UAV mpya iliundwa na kampuni ya Uingereza ya QinetiQ, lakini baadaye kazi hiyo ilihamishiwa idara ya jeshi ya Airbus. Lengo la mradi huo ilikuwa kuunda ndege isiyokuwa na nguvu ya jua yenye urefu wa juu na muda mrefu wa kukimbia, inayoweza kubeba vifaa vya ufuatiliaji.
Katikati ya muongo mmoja, vipimo vilianza kwenye vifaa vya mwonyeshaji wa teknolojia iliyopunguzwa. Zephyr 6 alionyesha uwezo wa muundo kwa ujumla na vitu vyake vya kibinafsi. Mnamo 2008, UAV hii ilipanda hadi urefu wa kilomita 19. Kisha ikaja mfano kamili wa Zephyr 7. Mnamo Julai 2010, iliweka rekodi ya muda wa kukimbia kwa zaidi ya siku 14. Mnamo 2018, mfano mwingine, Zephyr 8 (Zephyr S), alibaki hewani kwa karibu siku 26.
UAV za safu ya Airbus Zephyr hupokea mrengo mkubwa wa uwiano na vidokezo vilivyoinuliwa. Zephyr 8 kubwa zaidi ina mabawa ya m 28. Uzito - hadi kilo 50-70, ambayo sio zaidi ya kilo 5 huanguka kwenye mzigo. Motors za umeme ziko kwenye kingo inayoongoza ya bawa; boom nyembamba ya mkia na manyoya imeambatanishwa nyuma. Karibu uso wote wa juu wa bawa hutolewa kwa paneli za jua. Kwa kuongezea, UAV ina mkusanyiko wa kuhakikisha kukimbia wakati kutokuwepo kwa jua. Kasi ya kukimbia haizidi 50-60 km / h, hata hivyo, lengo la mradi huo ilikuwa kupata kiwango cha juu, urefu na muda.
Uendelezaji wa miradi ya mfululizo wa Zephyr inaendelea. Uboreshaji wa mashine zilizopo hufanywa ili kutimiza majukumu halisi, na vile vile sampuli mpya zilizo na sifa tofauti zinaundwa. Kwa sasa, UAV kama hizo zinachukuliwa kama wabebaji wa vifaa vya ufuatiliaji, vifaa vya elektroniki, n.k.
Kutoka kwa manned hadi unmanned
Ya kufurahisha sana ni mradi wa Msukumo wa jua wa kampuni ya Uswisi ya jina moja. Anapendekeza ujenzi wa ndege zinazotumiwa na jua. Tangu 2009, mashine mbili zinazofanana zimekuwa zikishiriki katika majaribio ya kukimbia. Kwa muda, kampuni ya maendeleo ilitangaza nia yake ya kuunda toleo lisilopangwa la ndege iliyopo.
Mnamo Novemba 2019, Solar Impulse, kwa msaada wa Leonardo na Northrop Grumman, ilikamilisha ubadilishaji wa moja ya ndege za mfano kuwa UAV. Uchunguzi wa ndege ulipangwa kwa 2020-21, na mwanzoni mwa ishirini, inawezekana kuzindua uzalishaji mdogo kwa maslahi ya wateja halisi. Inaaminika kuwa drone kama hiyo ina faida ya ushindani kwa njia ya sifa za utendaji wa hali ya juu.
Solar Impulse 2, iliyojengwa upya kwenye UAV, ina bawa moja kwa moja na urefu wa mita 72, chini ya ambayo fuselage nyepesi na nacelles nne za motors za umeme zimewekwa. Mchanganyiko wa paneli za jua na mkusanyiko ulitumika; nguvu ya kilele 66 kW. Ndege hiyo iliendeleza kasi ya hadi kilomita 140 / h na ilipanda kilomita 12. Tabia za muundo wa muundo ambao haujasimamiwa zitakuwa za juu. Hasa, muda wa kukimbia utaongezwa hadi siku 90.
Matarajio machache
Katika miongo ya hivi karibuni, kumekuwa na maendeleo makubwa katika uwanja wa UAV za jua. Aina mpya za paneli, betri na motors za umeme zilizo na sifa zilizoboreshwa zinatengenezwa na kuletwa; vifaa vya kisasa hutumiwa katika ujenzi wa viunzi vya hewa, kuhakikisha uimara na uzito mdogo. Wakati huo huo, licha ya juhudi zote, drones kama hizo bado hazijafikia operesheni kamili.
Licha ya juhudi zote za wanasayansi, paneli za jua bado hazina nguvu sana. Kama matokeo, chini yao ni muhimu kutoa eneo linalowezekana wakati huo huo ikiwasha muundo. Ni chini ya hali kama hizi kuna nishati ya kutosha kuwezesha motors na kuchaji betri tena. Kwa kuongezea, hatua zinahitajika kudumisha usambazaji wa umeme kwa motors bila kujali ukubwa wa taa ya tukio au kwa kukosekana kwake.
Kama matokeo, ndege iliyosimamiwa au UAV, iliyojengwa hata kwa matumizi ya teknolojia za hali ya juu, inageuka kuwa kubwa na ya gharama kubwa, lakini haiwezi kubeba mzigo mkubwa wa malipo. Walakini, inauwezo wa kuonyesha sifa kubwa za kukimbia na kwa hivyo ni ya kupendeza.
Uwezo wa kuruka kwa muda mrefu katika urefu wa juu unaweza kuwa muhimu wakati wa kufanya upelelezi au ufuatiliaji hali hiyo katika hali tofauti. Miradi pia inapendekezwa kwa "satelaiti za anga" - magari ya angani yasiyopangwa ya muda mrefu wa kukimbia na vifaa vya kupeleka ishara za redio. Teknolojia kama hiyo inatarajiwa kuweza kukaa katika eneo fulani kwa muda mrefu na kutoa mawasiliano ya kila wakati, kuwa mbadala rahisi na wa bei rahisi wa chombo cha angani.
Kwa wazi, katika kiwango cha sasa cha tabia ya kiufundi na kiufundi, UAV zinazotumiwa na jua haziwezi kuwa za kupigana. Uwezo mdogo wa kubeba hauruhusu kuchukua risasi kubwa, na kuonekana kwa tabia kutaongeza kujulikana kwa njia yoyote ya kugundua. Walakini, drones za upelelezi na kurudia zinaweza pia kuwa za kupendeza kwa majeshi.
UAV za jua zinaendelea kutengenezwa katika nchi kadhaa na kumekuwa na maendeleo makubwa. Tabia za vifaa kama hivyo zinaongezeka pole pole, na katika siku za usoni, sampuli za kwanza zina uwezo wa kufikia operesheni halisi. Walakini, mwelekeo huu haupaswi kupitishwa. Katika mazoezi, drones kama hizi zinaweza kuwa njia bora ya kujaza niches maalum ambayo wanaweza kutambua uwezo wao kamili na wasionyeshe ubaya wa asili.
