Сегодня 21 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В Китае создали сверхлёгкий дрон, который будет летать, пока светит Солнце

Группа китайских учёных решила проблему «бесконечного» питания сверхлёгких беспилотников. Они отказались от традиционных электрических двигателей, слишком тяжёлых для сверхминиатюрных устройств. Предложенный электростатический двигатель показал впечатляющую эффективность и возможность работы до тех пор, пока на беспилотник падает солнечный свет. Питание поступает от солнечных батарей, а дальше в работу вступают кулоновские силы.

 Дрон CoulombFly в клетке, чтобы далеко не улетел. Источник изображения: Nature

Дрон CoulombFly в клетке, чтобы далеко не улетел. Источник изображения: Nature

Исследователи создали прототип летающего устройства массой 4 г с пропеллером диаметром 10 см. Полученный опыт затем был воплощён в прототипе высотой 8 мм и массой 9 мг. Беспилотники сразу начинали подниматься в воздух, едва на них попадали лучи Солнца, поэтому они парили в клетках, чтобы не разлетались по комнате и не улетели в окно.

Учёные пока не ставили перед собой задачу осуществления управляемого полёта. Предстоит ещё много работы по оптимизации платформы, но перспективы, тем не менее, были обозначены. Легчайшие воздушные дроны способны часами оставаться в воздухе на одном лишь солнечном питании. И смогут взмывать в воздух с началом каждого нового дня.

Питание на двигатель беспилотника поступает от тонкоплёночных солнечных батарей на основе арсенида галлия. Их эффективность в сочетании с малым весом сегодня одна из высоких в мире. Для работы электростатического двигателя на эффектах кулоновского притяжения зарядов и отталкивания входное напряжение пришлось повышать с 4,5 В до 9 В. Инвертор стал одной из самых тяжёлых частей беспилотника. Он размещён на платформе в самом низу беспилотника и работает также как противовес. КПД инвертора составил всего 24 % при его весе 1,13 г. Это очень расточительно для аппарата массой 4 г, но деваться было некуда.

Чтобы оставаться в воздухе всей системе требуется чуть более половины ватта энергии. При общей массе в 4 г получается эффективность 7,6 г/Вт. Но большая часть этой мощности теряется при преобразовании напряжения. Если сосредоточиться только на двигателе, ему требуется всего 0,14 Вт, что означает, что его энергоэффективность превышает 30 г/Вт.

Весь беспилотник — это фактически электростатический двигатель с обвесом из солнечной батареи и высоковольтного преобразователя. Статор двигателя представлен 64 углеродными пластинами, покрытыми фольгой. Заряды пластин чередуются, чтобы создавать отталкивающие и притягивающие усилия. Ротор также представляет собой кольцо из заряженных пластин, размещённых максимально близко к кольцу из пластин статора. К ротору приделан 10-см пропеллер. В процессе вращения ротора заряд по контактам перетекает от пластин статора к противоположным пластинам ротора и создаёт отталкивающие усилия после его уравновешивания. Скорость вращения лопастей 9-мг беспилотника достигает впечатляющих 15 тыс. об/мин.

У команды учёных остаётся огромный задел для оптимизации всех составляющих «бесконечно» летающей платформы. Они доказали работу концепции, а дальше дело техники.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Би-би-си угрожает Perplexity судом из-за нарушения авторских прав при обучении нейросетей 41 мин.
Найден новый способ поиска простых чисел — теперь RSA-шифрование устоит перед квантовыми компьютерами 53 мин.
Китайская MiniMax представила ИИ-модель M1 — её обучение обошлось в 200 раз дешевле GPT-4 3 ч.
Акционеры обвинили Apple в обмане относительно сроков выхода обновлённого Siri на базе ИИ 9 ч.
«Крупнейшая утечка в истории» оказалась устаревшим сборником архивов паролей 12 ч.
Sega случайно раскрыла актуальные продажи последних Persona, Yakuza, Sonic и Total War, а Persona 4 Revival придётся подождать 12 ч.
Для достижения своих целей продвинутые модели ИИ будут хитрить, обманывать и воровать 14 ч.
Apple тоже интересовалась покупкой ИИ-стартапа Perplexity 16 ч.
Samsung запустит собственную систему оповещения о землетрясениях с функциями, которых нет у Google 17 ч.
Инвесторы поверили в бывшего топ-менеджера OpenAI: Мурати привлекла $2 млрд без единого продукта 17 ч.
Hisense представила для российского рынка новейшие телевизоры, проекторы и многое другое 16 мин.
На китайских торговых площадках появились материнские платы для Nintendo Switch 2 стоимостью $124 2 ч.
TP-Link выпустила водонепроницаемый роутер EAP772-Outdoor с поддержкой Wi-Fi 7 4 ч.
Наблюдатели заметили секретную встречу китайских спутников в космосе — возможно, для дозаправки 7 ч.
Transcend выпустила индустриальные SATA SSD серии SSD475P вместимостью до 8 Тбайт 8 ч.
Крупнейший в мире квантовый компьютер на сверхпроводящих кубитах запущен в Японии 9 ч.
Межпланетная станция NASA «Психея» поддала газу и ускорилась по направлению к Марсу 11 ч.
Meta выпустит VR-гарнитуру Quest 3S Xbox Edition на следующей неделе 12 ч.
Через 10 лет ИИ-ускорители получат терабайты HBM и будут потреблять 15 кВт — это изменит подход к проектированию, питанию и охлаждению ЦОД 15 ч.
В роботакси Tesla нельзя будет попасть просто с улицы, а страхующий оператор всегда будет сидеть в кресле переднего пассажира 15 ч.