Teknikal na mga hamon sa pagbuo ng solar

Tulad ng hinulaang FAA ng ilang taon na ang nakalilipas, ang drone sales para sa mga layuning pang-komersyo ay tumaas nang kapansin-pansing, gayundin ang pandaigdigang kapasidad ng solar energy. Ang dalawang teknolohiyang ito na magkakasama ay nagtataas ng pag-asa na makita ang mga drone na pinapatakbo ng solar na lumilipad nang mataas sa langit. Maraming mga maliliit na pribadong kumpanya, malalaking tech at aviation giants tulad ng Airbus, Boeing, Google, AeroVironment, Sunbirds SAS, Sunlight Aerospace, atbp. Ay nasa merkado nang medyo matagal na at nagtatrabaho nang masigla patungo sa pagpapaunlad ng mga solar-powered drone.

Ang pokus sa higit na paggamit ng nababagong mga mapagkukunan ng enerhiya ay inaasahang upang mapalakas ang paglago ng merkado sa isang mas malawak na lawak at ang paglalapat ng mga drone sa aerial photography, pagsasaka ng araw, pagkolekta ng data, pagsasaka ng agrikultura, pagmimina, atbp. ang merkado ng drones na pinapatakbo ng solar. Ayon sa ulat ng Global Solar na pinapatakbo ng UAV Market 2020-2024, inaasahang lalago ang merkado ng UAV na pinapatakbo ng solar ng $ 485.46 milyon noong 2024 na umuunlad sa isang CAGR na 10%.

Walang alinlangan, ang mga solar-Powered UAV ay nagpakita ng mga kagiliw-giliw na kakayahan para sa mataas na altitude at mahabang pagtitiis ngunit ang mga kasalukuyang solar-Powered UAV ay lubos na magaan at marupok at may maliit na mga kargamento. Sa mga tuntunin ng timbang at enerhiya na nakuha, ang mga solar panel ay nagiging mas mahusay ngunit ang tanong na mananatiling dapat sagutin ay - Gaano kahusay ang mga solar-powered drone at ano ang mga teknikal na isyu na kinakaharap ng mga kumpanya ng aviation? Pinag-usapan namin nang detalyado ang tungkol sa mga UAV, kanilang mga uri, at ang kanilang aplikasyon sa isa sa aming mga artikulo. Ngayon, nagpasya kaming magbukas ng ilaw sa mga drone na pinapatakbo ng solar, ang kanilang pagiging posible, at mga kahirapan sa teknikal.

Ano ang pagiging posible ng mga Solar-Powered Drone?

Ang pagtitiwala sa panahon, kawalan ng mahigpit na mga regulasyon, pagtaas ng mga insidente ng UAV, atbp. Ay ang pangunahing mga kadahilanan na binawasan ang posibilidad ng mga solar-Powered UAV. Sa teknikal na pagsasalita, ang araw ay naghahatid ng 100% enerhiya at para sa isang drone na maiimbak, at gumagamit ng solar na enerhiya, isang malawak na lugar ang kinakailangan kung saan mai-install ang mga solar panel. Bilang karagdagan, ang mga solar panel ay kailangang maging 100% mabisa. Pag-usapan natin ang tungkol sa mga paghihirap / hamon na kailangang malutas para sa isang drone na pinapagana ng solar upang ma-maximize ang koleksyon ng enerhiya ng solar.

Malaking Ibabaw na Kinakailangan para sa Mga Solar Panel

Ang mga drone na pinapatakbo ng solar ay may mababang gastos sa pagpapanatili at matiyak na mabawasan ang carbon footprint sa isang malaking sukat ngunit upang matiyak ang mataas na kahusayan, isang malaking lugar ang kinakailangan para mai-install ang mga solar panel. Ang mga solar panel sa sun-powered drone ay naka-install sa nakapirming mga pakpak. Ang mas malaki ang mga panel, mas maraming lakas ang kanilang sinipsip mula sa araw. Ang pagdaragdag ng laki ng drone ay maaaring makatulong sa paggawa ng pinakamainam na paggamit ng solar power at doon nakasalalay ang problema. Ang mga bulky solar panel ay hindi posible para sa mga aplikasyon ng drone. Ang problemang ito ay tinutugunan ng iba't ibang mga kumpanya na nagtatrabaho sa susunod na henerasyon na uri na may kakayahang umangkop, manipis, at magaan ang solar panel na malawakang ginagamit.

Pangongolekta at Paggamit ng Solar Energy

Dahil ang ani ng solar energy ay magkakaiba-iba sa oras, ang pagkawala ng enerhiya ng solar-Powered UAV ay magkakaiba-iba nang naaayon. Ang posibilidad ng isang pagkawala ng enerhiya ay mataas sa umaga dahil sa mas mababang lakas ng ani at patuloy na tataas hanggang tanghali. Pagkatapos ng tanghali, ang nakakakuha ng kuryente ay nababawasan at nabawas din ang pagkawala ng enerhiya. Sa panahon ng tanghali, ang ani ng solar na enerhiya ay medyo mas mataas. Samakatuwid, ang oras upang singilin ang baterya sa parehong antas ay binabawasan.

Ano ang Solusyon Pagkatapos?

Dahil sa pagtaas ng kakayahan sa paggawa ng kuryente ng solar na enerhiya, maraming mga pagsulong ang nagaganap sa pandaigdigang merkado ng mga drone power. Bukod pa rito, ang mga organisasyon ay nagsisiyasat ng mga bagong posibilidad para sa paggamit ng Solar Powered UAVs para sa iba't ibang mga layunin at pagharap sa mga isyu sa isang pandaigdigang saklaw. Sa application na ito ng mga drone sa iba't ibang mga industriya, mayroong patuloy na pagsasaliksik na nagaganap para sa pagpapalit ng mga sangkap ng istruktura ng UAVs na may power storage at mga aparato sa pagbuo ng kuryente upang mapabuti ang pagtitiis ng flight at mga kakayahan sa pagganap ng solar-powered UAVs.

Ang paglalagay ng mga solar cell sa mga drone ay hindi lamang teknolohiya ng drone kung saan nagaganap ang pagsasaliksik at pag-unlad. Ang mga kumpanya ng flight ay nagtatrabaho patungo sa pagbawas ng bigat ng parasitiko na mataas dahil sa kinakailangang mga system ng kuryente na nakasakay. Gayundin, ginagawa ang mga pagsisikap upang maisama ang mga baterya ng lithium polimer at mga aparato sa pagbuo ng enerhiya tulad ng solar cells. Iba't ibang mga libreng aparatong bumubuo ng libreng enerhiya viz. ginagamit ang mga aparato ng pag-iimbak ng enerhiya sa istruktura, mga thermo-electric generator na mga istrukturang solar cell, atbp upang magamit nang mahusay na paglipad ang drone. Bukod dito, ginagawa ang mga pagsisikap para sa pagpapabuti ng power-to-weight ratio ng sasakyang panghimpapawid at pagpapagana ng isang istraktura upang mapaglabanan ang iba't ibang mga nominal at off-nominal na mga kondisyon ng paglo-load ng aerodynamic na maaaring maranasan nito sa panahon ng paglipad.

Ang mga solar charger at EV charger ay binuo ng mga kumpanya tulad ng Envision Solar. Ang kumpanya na nakabase sa California ay dinisenyo din ang EV ARC (na kumikilos bilang isang drone charger) upang matugunan ang mga isyu sa distansya at saklaw. Ang UAV ARC ay ganap na off-grid at nilagyan ng mga baterya na ginagawang mas nasusukat ang produkto. Ang aparato ay hindi lamang naglalayong magamit para sa pagsingil ng mga drone fleet ngunit din upang mangalap ng impormasyon tungkol sa mga solar drone at magbigay ng impormasyon sa pagganap ng ulat.

Nakakuha kami ng pagkakataong makausap si Shweta Patil, Teknikalista sa Teknolohiya sa ISPAGRO Robotics, at naintindihan ang ilang mga teknolohikal na aspeto sa pagdidisenyo ng mga drone na pinapatakbo ng solar at tungkol din sa kanilang pagiging posible. Narito ang sinabi niya:

Mga Kamakailang Pag-unlad na Naganap sa Solar-Powered Drones

Mula sa taong 2017 nang ang drone na pinapatakbo ng solar ng Facebook na may isang wingpan ng isang Boeing 737 ay tumakas sa taong 2019 nang ang drone na pinapatakbo ng solar ng Tsino - si Meiying ay lumipad nang 10 oras na mahabang paghawak sa malabo na taglamig; maraming mga drone na pinapatakbo ng solar ang kumuha ng mga flight flight. Habang ang ilan ay pinatunayan na matagumpay, ang ilan ay nangangailangan ng pagpapabuti sa iba't ibang mga harapan. Kamakailan lamang, ang SB4 Phoenix solar-powered drone ng Sunbirds ay tumakas at tumawid ng dalawang beses sa English Channel, na umikot mula sa Sangatte patungong Dover. Tingnan natin nang mabuti ang ilan sa mga drone na pinapagana ng solar na kamakailan-lamang na lumipad.

HAWK30 - High-Altitude Pseudo-Satellites (HAPS)

Ito ay isang walang pamamahala, mahabang pagtitiis na UAV na pinapatakbo ng solar na binuo sa pakikipagsosyo sa pagitan ng nakabase sa Tokyo na subsidiary ng SoftBank na HAPSMobile at kontratista ng depensa ng AeroVironment. Nakumpleto ng HAWK30 ang isang pagsubok na flight sa isang sentro ng pananaliksik ng NASA sa California noong Setyembre 2019 at isinasagawa upang simulan ang pagbibigay ng mga serbisyo na nakabatay sa HAPS sa 2023. Ang drone ay itinayo mula sa magaan na materyales, may 10 mga propeller at isang 256-paa na wingpan. Ang mga solar panel ay naka-install sa ibabaw ng pakpak upang pakainin ang isang mataas na enerhiya na baterya ng lithium-ion na nagpapagana sa UAV na magpatuloy sa paglipad at paglilipat kahit na paglubog ng araw.

SB4 Phoenix

Ang ganap na nagsasariling drone na pinapatakbo ng solar na ito mula sa Sunbirds ay tumakas noong Setyembre 14, 2020, sa pamamagitan ng pagtawid ng dalawang beses sa English Channel, na umikot mula sa Sangatte patungong Dover. Ang magaan na drone na pinapatakbo ng solar na ito ay nakamit ang isang 100 km at 2 oras 21 min. paglipad sa dagat mula sa isang bansa patungo sa isa pa na may mga baterya na 100% sisingilin sa pagdating.

Solar-Powered Drone ng Korea EAV3

Kamakailan lamang, ang EAV3 na ginawa ng Korea Aerospace Research Institute (KARI) ay nakumpleto ang Longest Continuous Flight na 53 oras sa isang mataas na altitude kung saan hindi sapat ang hangin. Ang solar-Powered UAV na ito ay nilagyan ng mga ultra-enerhiya-siksik na mga cell, ito ay 9m ang haba, na may isang wingpan ng 20m, at may bigat sa paligid ng 21 kg (46 lbs). Lumipad ito sa taas na 12-18 na kilometro sa stratosfir sa loob ng 16 na oras at binasag ang talaan ng isang drone na pinapatakbo ng solar na nakumpleto ang isang 90 minutong flight sa taas na 18 na kilometro noong 2016.

Google / Titan Aerospace: Solara 50 Boeing / DARPA: SolarEagle, Aurora Flight Science: Odysseus, BAE Systems: PHASA-35, Chinese Academy of Aerospace Aerodynamics (CAAA): Caihong (Rainbow) T-4, Facebook / Ascenta: Aquila, Airbus: Ang Zephyr-S ay ilan sa iba pang mga drone ng UAV na pinapatakbo ng solar na dinisenyo at binuo noong nakaraang ilang taon.

Nakikita ang mga solusyon at nasasaksihan ang higit pa at maraming mga kumpanya na sumali sa bandwagon, mahirap hindi hulaan ang maliwanag na mga prospect na naghihintay para sa mga solar-Powered UAV. Ang mga pagsisikap ay aktibong isinasagawa sa buong mundo upang mabuo ang teknolohiyang ito na mailalapat sa sasakyang panghimpapawid, pangunahin dahil maaari itong gumanap ng mga gawain sa isang eco-friendly na paraan sa mas mababang gastos. Mula sa pagtulong sa iba`t ibang mga operasyon ng militar, pagkolekta ng data, at paghahatid na nakabase sa drone para sa tulong sa sakuna at mga tingian sa komersyo, ang mga pinalakas ng solar na UAV ay ginawa itong mas mahusay at matipid upang matapos ang mga bagay. Hindi kami magiging mali sa pagtawag sa mga solar-Powered UAV at sa susunod na malaking bagay!