- Hvad er gennemførligheden af soldrevne droner?
- Stor overflade påkrævet til solpaneler
- Indsamling og udnyttelse af solenergi
- Hvad er løsningen så?
- Nylige fremskridt, der har fundet sted i soldrevne droner
- HAWK30 - Pseudosatellitter i høj højde (HAPS)
- SB4 Phoenix
- Koreas soldrevet drone EAV3
Som forudsagt af FAA for nogle år tilbage er dronesalget til kommercielle formål steget dramatisk, det samme har den globale solenergikapacitet. Disse to teknologier har sammen rejst håbet om at se soldrevne droner flyve højt op på himlen. Mange små private virksomheder, store tech- og luftfartsgiganter som Airbus, Boeing, Google, AeroVironment, Sunbirds SAS, Sunlight Aerospace osv. Har allerede været på markedet i nogen tid nu og arbejder intenst mod udviklingen af soldrevne droner..
Fokus på større anvendelse af vedvarende energikilder forventes at øge markedets vækst i større grad, og anvendelse af droner inden for luftfotografering, solopdræt, dataindsamling, landbrugsopdræt, minedrift osv. Driver væksten i det soldrevne dronemarked. Ifølge den globale soldrevne UAV Market 2020-2024-rapport forventes det soldrevet UAV-marked at vokse med $ 485,46 millioner inden 2024 og udvikle sig med en CAGR på 10%.
Utvivlsomt har soldrevne UAV'er vist interessante muligheder for stor højde og lang udholdenhed, men nuværende soldrevne UAV'er er ekstremt lette og skrøbelige og har små nyttelast. Med hensyn til vægt og den fangede energi bliver solcellepanelerne mere og mere effektive, men spørgsmålet, der stadig skal besvares, er - Hvor gennemførlige er de soldrevne droner, og hvad er de tekniske problemer, som luftfartsselskaber står over for? Vi har talt detaljeret om UAV'erne, deres typer og deres anvendelse i en af vores artikler. I dag besluttede vi at kaste lys over soldrevne droner, deres gennemførlighed og tekniske vanskeligheder.
Hvad er gennemførligheden af soldrevne droner?
Vejrafhængighed, fravær af strenge regler, stigende UAV-hændelser osv. Er de vigtigste faktorer, der mindsker gennemførligheden af soldrevne UAV'er. Teknisk set leverer solen 100% energi, og for at en drone kan opbevare og bruge solenergi, kræves et stort område, hvor solpaneler kan installeres. Derudover skal solpaneler være 100% effektive. Lad os tale om de vanskeligheder / udfordringer, der skal løses for en soldrevet drone for at maksimere solenergisamlingen.
Stor overflade påkrævet til solpaneler
De soldrevne droner har lave vedligeholdelsesomkostninger og sørger for at reducere CO2-fodaftrykket i stor skala, men for at sikre høj effektivitet kræves et stort område for at solpanelerne skal installeres. Solpanelerne i de soldrevne droner er installeret på faste vinger. Jo større paneler, jo mere suger de kraften op fra solen. At øge størrelsen på dronen enormt kan hjælpe med at gøre optimal udnyttelse af solenergi, og det er her problemet ligger. Pladskrævende solpaneler er slet ikke gennemførlige til drone-applikationer. Dette problem løses af forskellige virksomheder, der arbejder på næste generations fleksible, tynde og lette solpaneler af typen, der bliver brugt i vid udstrækning.
Indsamling og udnyttelse af solenergi
Da den høstede solenergi varierer betydeligt med tiden, varierer energiforbruget af den soldrevne UAV tilsvarende. Sandsynligheden for en strømafbrydelse er høj om morgenen på grund af lavere høstet kraft og fortsætter med at stige indtil middagstid. Efter middagstid reduceres den høstede kraft, og energiforbruget reduceres også. I løbet af middagen er den høstede solenergi forholdsvis højere. Derfor reduceres tiden til at oplade batteriet til det samme niveau.
Hvad er løsningen så?
På grund af stigningen i solenergiens energiproduktionskapacitet finder der flere fremskridt sted på det soldrevne dronemarked globalt. Derudover udforsker organisationer nye muligheder for at bruge soldrevne UAV'er til forskellige formål og tackle problemer på global skala. Med denne anvendelse af droner i forskellige industrier er der løbende forskning, der finder sted for at erstatte strukturelle komponenter af UAV'er med strømlager- og strømgenereringsenheder for at forbedre flyudholdenheds- og ydeevneevnen hos soldrevne UAV'er.
Placering af solceller på droner er ikke den eneste drone-teknologi, hvor forskning og udvikling finder sted. Luftfartsselskaber arbejder på at reducere den parasitære vægt, der er høj på grund af de krævede elsystemer om bord. Der gøres også en indsats for at inkludere lithiumpolymerbatterier og energiproduktionsanordninger såsom solceller. Forskellige gratis energiproducerende enheder nemlig. strukturelle energilagringsenheder, termoelektriske generatorer strukturelle solceller osv. bruges til at få dronen til at flyve effektivt. Desuden bestræbes der på at forbedre flyets styrke / vægt-forhold og gøre det muligt for en struktur at modstå forskellige nominelle og ikke-nominelle aerodynamiske belastningsforhold, som det kan opleve under flyvning.
Soltræ- og el-opladere udvikles af virksomheder som Envision Solar. Dette firma i Californien har også designet EV ARC (som fungerer som en drone-oplader) til at tackle afstands- og rækkevandsrelaterede problemer. Den UAV ARC er helt off-grid og er udstyret med batterier gør produktet meget mere skalerbar. Enheden er ikke kun beregnet til at blive brugt til opladning af droneflåder, men også til at indsamle information om soldroner og give rapportoplysninger om resultater.
Vi fik muligheden for at tale med Shweta Patil, teknologispecialist hos ISPAGRO Robotics, og forstod nogle teknologiske aspekter ved design af soldrevne droner og også om deres gennemførlighed. Her er hvad hun sagde:
Nylige fremskridt, der har fundet sted i soldrevne droner
Fra året 2017, hvor Facebooks soldrevne drone med et vingefang på en Boeing 737 tog en flyvning til året 2019, da kinesisk soldrevet drone - Meiying fløj i 10-timers langdistanceflyvning i svagt oplyst vinter; adskillige soldrevne droner har taget testflyvninger. Mens nogle viste sig at være vellykkede, har nogle brug for forbedring på forskellige fronter. For nylig tog SB4 Phoenix soldrevet drone fra Sunbirds fly og krydsede to gange Den Engelske Kanal og lavede en rundtur fra Sangatte til Dover. Lad os se nærmere på nogle af de soldrevne droner, der for nylig har taget fly.
HAWK30 - Pseudosatellitter i høj højde (HAPS)
Dette er en ubemandet, langvarig soldrevet UAV udviklet i partnerskab mellem Tokyo-baserede SoftBank-datterselskab HAPSMobile og amerikanske forsvarskontrakter AeroVironment. HAWK30 afsluttede en testflyvning ved et NASA-forskningscenter i Californien i september 2019 og er i gang for at begynde at levere HAPS-baserede tjenester inden 2023. Dronen er konstrueret af lette materialer, har 10 propeller og en 256-fods vingefang. Solpaneler er installeret på vingefladen for at føde et lithium-ion-batteri med høj energitæthed, der gør det muligt for UAV at fortsætte med at flyve og transmittere, selv efter solnedgangen.
SB4 Phoenix
Denne fuldt autonome soldrevne drone fra Sunbirds tog flyvning den 14. september 2020 ved at krydse to gange den engelske kanal og foretage en rundtur fra Sangatte til Dover. Denne lette soldrevne drone opnåede 100 km og 2 timer 21 minutter. flyvning over havet fra et land til et andet med batterier 100% opladet ved ankomsten.
Koreas soldrevet drone EAV3
For nylig afsluttede EAV3 fra Korea Aerospace Research Institute (KARI) sin længste kontinuerlige flyvning på 53 timer i høj højde, hvor luften var utilstrækkelig. Denne soldrevne UAV er udstyret med ultra-energitætte celler, den er 9 meter lang, med et vingefang på 20 meter og vejer omkring 21 kg (46 lbs). Det fløj i en højde på 12-18 kilometer i stratosfæren i 16 timer og slog rekorden for en soldrevet drone, der gennemførte en 90-minutters flyvning i en højde af 18 kilometer i 2016.
Google / Titan Aerospace: Solara 50 Boeing / DARPA: SolarEagle, Aurora Flight Sciences: Odysseus, BAE Systems: PHASA-35, Chinese Academy of Aerospace Aerodynamics (CAAA): Caihong (Rainbow) T-4, Facebook / Ascenta: Aquila, Airbus: Zephyr-S er nogle af de andre soldrevne UAV-droner, der er designet og udviklet i de sidste par år.
At se løsningerne og være vidne til, at flere og flere virksomheder tilslutter sig vognen, er det svært ikke at forudsige de lyse udsigter, der ligger foran soldrevne UAV'er. Der arbejdes aktivt på verdensplan for at udvikle denne teknologi, der skal anvendes på fly, primært fordi den kan udføre opgaver på en miljøvenlig måde til en lavere pris. Fra at hjælpe med forskellige militære operationer, dataindsamling og drone-baseret levering til katastrofehjælp og kommercielle detailhandlere har soldrevne UAV'er gjort det markant mere effektivt og økonomisk at få tingene gjort. Vi tager ikke fejl ved at kalde de soldrevne UAV'er og den næste store ting!