Solárny dron by mohol vďaka elektrostatickému pohonu lietať celý deň

Miniatúrny vrtuľový dron s názvom CouloumbFly, ktorý vyvinuli výskumníci z Univerzity Beihang a Centra pokročilých leteckých motorov v Číne, dokáže lietať celý deň len na energiu zo slnečného svetla. S hmotnosťou len 4,21 g a priemerom rotora 20 cm je 600-krát ľahší ako iné malé drony poháňané slnečnou energiou. Kľúčom k jeho dlhej letovej výdrži je elektrostatický pohonný systém, ktorý využíva ľahký elektromotor a rotor poháňaný elektrostatickým poľom.

Elektromotor má hmotnosť len 1,52 g a roztáča horný rotor s hmotnosťou 0,44 g. Ide o elektrostatický motor, ktorý tvoria kladné a záporné statorové plochy. Rotor motora pozostáva zo 64 tenkých doštičiek, usporiadaných za plochami statora. Podobné elektrostatické motory, ktoré na pohyb využívajú elektrostatické polia namiesto magnetických polí, sa používajú ako senzory v mikroelektromechanických systémoch (MEMS).

Základňa dronu obsahuje dva tenké solárne panely, každý s veľkosťou asi 4 cm². Tie generujú približne 4,5 V zo slnečného svetla. Toto napätie sa privádza cez 12-stupňový násobič napätia a transformátor, aby sa 4,5 V zvýšilo na 9000 V, ktoré sa potom posiela do statorových panelov. Zvyšok tvoria v podstate len tenké tyče rámu a hriadeľ, na ktorom je umiestnený horný rotor. 

Napriek malým rozmerom sa dokáže CouloumbFly udržať v lete dlhší čas, pričom pri testoch preukázal vynikajúcu stabilitu a odolnosť. Cieľom výskumníkov je ďalej vyvíjať dron, ktorý by bol vhodný na sledovanie, komunikáciu a pátracie a záchranné akcie. Tím chce zvýšiť užitočné zaťaženie mini dronu, aby mohol byť vybavený malými senzormi a ovládačmi (v súčasnosti môže uniesť len približne 1,59 g dodatočného užitočného zaťaženia). Zdokonaliť treba aj systémy riadenia letu.

Hoci je táto technológia sľubná, stále pretrvávajú problémy spôsobené obmedzenou dostupnosťou slnečného svetla a vlhkosťou. Výskumníci navrhujú kombináciu nabíjateľných batérií so solárnymi článkami, aby sa umožnila 24-hodinová letová prevádzka a zlepšila prispôsobivosť prostrediu. V konečnom dôsledku je cieľom zlepšiť schopnosti dronu, aby mohol pracovať v podmienkach slabého svetla alebo v tme. Tento inovatívny výskum bol publikovaný v časopise Nature.

Zdroj: newatlas.com.