Из-за ограниченной энергоемкости литий-ионных батарей современным проектировщикам дронов постоянно приходится балансировать три важных параметра: время полета, вес батарей и вес полезной нагрузки, которую устройство может взять в полет. Зачастую чем-то приходится жертвовать. Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли предложили необычный выход: воздушную зарядную станцию. Технологию уже испытали на практике, она увеличила время полета БПЛА в пять раз, передает IEEE Spectrum.
Как сообщается, система-прототип состоит из большого дрона весом 820 граммов, у которого очень скромная батарея — 2,2 А·ч. Ее хватает лишь на 12 минут полета. Однако это только начало истории — сверху на дроне установлена «воронка» зарядной станции:
«Воронка» предназначена для второго участника системы — малых дронов-«заправщиков» массой 320 грамм. У них батарея всего на 0,8 А·ч, а в качестве полезного груза выступает батарея для зарядки на 1,5 А·ч. Скромного аккумулятора хватает только на то, чтобы подняться в воздух к большому дрону и сесть на него сверху, после чего отдать ему энергию второй батареи и по завершению задания вернуться на наземную зарядную станцию. Вот как это выглядит:
По утверждению инженеров, каждая «летающая батарея» продлевает время нахождения большого дрона примерно на пять минут. Сменяя друг друга, дроны-заправщики делают полет беспилотника с токоприемником теоретически бесконечным — пока его компоненты не выйдут из строя.
После того, как команда научила дроны-заправщики метко и мягко приземляться в «воронку» при помощи внешней системы захвата движений, в ходе эксперимента в закрытом помещении они увеличили время пребывания большого беспилотника в воздухе в пять раз — с 12 минут до часа.
Особенно этот подход актуален для военных — например, для продления миссии дрона-наблюдателя, а также для фотосъемки и картографирования с высоты. В некоторых случаях проще заменить один дрон с камерой другим полноценным дроном, но если на нем установлено уникальное оборудование, подход с дозаправкой, при котором вокруг одного «дорогого» устройства крутится множество мелких дешевых «летающих аккумуляторов», может быть более предпочтителен, указывают исследователи.
На следующем этапе испытаний инженеры попробуют реализовать дозаправку дрона без участия внешней системы захвата движений, на улице, а также в условиях, когда главный дрон продолжает движение.
Источник: hightech.plus