Mr. Macho
Writer
Nhóm nghiên cứu khoa học Trung Quốc phát triển máy bay không người lái siêu nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời.
Tuổi thọ pin có liên quan đến "sức sống" của máy bay không người lái và việc cung cấp năng lượng mặt trời là một trong những cách quan trọng để đạt được tuổi thọ pin lâu dài của máy bay không người lái. Nhóm nghiên cứu khoa học của Đại học Beihang đã sử dụng một động cơ tĩnh điện mới tự phát triển để phát triển thành công một máy bay không người lái siêu nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời chỉ nặng 4,21 gam, có thể đạt được chuyến bay liên tục nhờ ánh sáng tự nhiên thuần túy.
Các kết quả liên quan đã được công bố trên tạp chí học thuật quốc tế Nature vào ngày 18/7.
Năng lượng mặt trời để điều khiển máy bay không người lái cỡ lớn không có gì mới. Tuy nhiên, làm thế nào để sử dụng năng lượng mặt trời để điều khiển máy bay không người lái siêu nhỏ luôn là một vấn đề trong ngành. Hiện nay, UAV thường sử dụng động cơ điện từ truyền thống làm linh kiện động cơ. Mặc dù tốc độ chuyển đổi hiện tại của các tấm pin mặt trời thấp nhưng các UAV lớn có thể được trang bị các tấm pin mặt trời diện tích lớn để cung cấp đủ động năng cho các UAV siêu nhỏ, sau khi thu nhỏ, tốc độ hoạt động; động cơ điện từ tăng, khả năng sinh nhiệt tăng và tốc độ chuyển đổi năng lượng giảm mạnh, do thân máy bay không thể chịu tải của các tấm pin mặt trời diện tích lớn nên không thể bay.
Bước vào phòng thí nghiệm của Trường Kỹ thuật Năng lượng và Điện thuộc Đại học Beihang, phóng viên thấy chiếc máy bay không người lái siêu nhỏ này có sải cánh khoảng 20 cm và được trang bị hai pin mặt trời thông thường có kích thước nhỏ hơn một nửa lòng bàn tay ở phía dưới. Làm thế nào nó đạt được chuyến bay?
"Chìa khóa là hệ thống điện", Qi Mingjing, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Năng lượng và Điện của Đại học Beihang, cho biết điều cần cân nhắc đầu tiên là giảm tổn thất nhiệt của hệ thống điện để năng lượng điện do năng lượng mặt trời tạo ra tế bào có thể được chuyển đổi một cách hiệu quả thành động năng. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất một cách sáng tạo sơ đồ truyền động tĩnh điện mới và phát triển một động cơ tĩnh điện vi mô với tốc độ quay thấp, sinh nhiệt thấp và hiệu suất cao, cho phép máy bay siêu nhỏ cất cánh và tiếp tục bay dưới ánh sáng tự nhiên thuần khiết.
Qi Mingjing cho rằng sở dĩ động cơ tĩnh điện có thể giảm sinh nhiệt là do tĩnh điện có đặc tính điện áp cao và dòng điện càng nhỏ thì nhiệt sinh ra càng ít. “Nó phù hợp với nguyên lý tĩnh điện khi mặc quần áo vào mùa đông. Điện áp tĩnh điện trên quần áo có thể lên tới hàng ngàn volt, thậm chí hàng chục nghìn volt, nhưng do điện tích nhỏ và dòng điện nhỏ nên điện năng sinh ra Ông cho biết, nhóm nghiên cứu đã phát triển một bộ chuyển đổi năng lượng cao áp siêu nhẹ chỉ nặng 1,13 gram để tăng điện áp do pin mặt trời tạo ra từ khoảng 4,5 volt lên 9000 volt, tạo ra một hệ thống tĩnh điện.
Yan Xiaojun, giáo sư tại Trường Năng lượng, cho biết: "Các UAV siêu nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời có thể đạt được chuyến bay lâu dài. Sau khi được phát triển hơn nữa trong tương lai, chúng dự kiến sẽ được sử dụng trong cứu hộ khẩn cấp, kiểm tra không gian hẹp và các tình huống khác." và Kỹ thuật điện của Đại học Beihang.
Tuổi thọ pin có liên quan đến "sức sống" của máy bay không người lái và việc cung cấp năng lượng mặt trời là một trong những cách quan trọng để đạt được tuổi thọ pin lâu dài của máy bay không người lái. Nhóm nghiên cứu khoa học của Đại học Beihang đã sử dụng một động cơ tĩnh điện mới tự phát triển để phát triển thành công một máy bay không người lái siêu nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời chỉ nặng 4,21 gam, có thể đạt được chuyến bay liên tục nhờ ánh sáng tự nhiên thuần túy.
Các kết quả liên quan đã được công bố trên tạp chí học thuật quốc tế Nature vào ngày 18/7.
Năng lượng mặt trời để điều khiển máy bay không người lái cỡ lớn không có gì mới. Tuy nhiên, làm thế nào để sử dụng năng lượng mặt trời để điều khiển máy bay không người lái siêu nhỏ luôn là một vấn đề trong ngành. Hiện nay, UAV thường sử dụng động cơ điện từ truyền thống làm linh kiện động cơ. Mặc dù tốc độ chuyển đổi hiện tại của các tấm pin mặt trời thấp nhưng các UAV lớn có thể được trang bị các tấm pin mặt trời diện tích lớn để cung cấp đủ động năng cho các UAV siêu nhỏ, sau khi thu nhỏ, tốc độ hoạt động; động cơ điện từ tăng, khả năng sinh nhiệt tăng và tốc độ chuyển đổi năng lượng giảm mạnh, do thân máy bay không thể chịu tải của các tấm pin mặt trời diện tích lớn nên không thể bay.
Bước vào phòng thí nghiệm của Trường Kỹ thuật Năng lượng và Điện thuộc Đại học Beihang, phóng viên thấy chiếc máy bay không người lái siêu nhỏ này có sải cánh khoảng 20 cm và được trang bị hai pin mặt trời thông thường có kích thước nhỏ hơn một nửa lòng bàn tay ở phía dưới. Làm thế nào nó đạt được chuyến bay?
"Chìa khóa là hệ thống điện", Qi Mingjing, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Năng lượng và Điện của Đại học Beihang, cho biết điều cần cân nhắc đầu tiên là giảm tổn thất nhiệt của hệ thống điện để năng lượng điện do năng lượng mặt trời tạo ra tế bào có thể được chuyển đổi một cách hiệu quả thành động năng. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất một cách sáng tạo sơ đồ truyền động tĩnh điện mới và phát triển một động cơ tĩnh điện vi mô với tốc độ quay thấp, sinh nhiệt thấp và hiệu suất cao, cho phép máy bay siêu nhỏ cất cánh và tiếp tục bay dưới ánh sáng tự nhiên thuần khiết.
Qi Mingjing cho rằng sở dĩ động cơ tĩnh điện có thể giảm sinh nhiệt là do tĩnh điện có đặc tính điện áp cao và dòng điện càng nhỏ thì nhiệt sinh ra càng ít. “Nó phù hợp với nguyên lý tĩnh điện khi mặc quần áo vào mùa đông. Điện áp tĩnh điện trên quần áo có thể lên tới hàng ngàn volt, thậm chí hàng chục nghìn volt, nhưng do điện tích nhỏ và dòng điện nhỏ nên điện năng sinh ra Ông cho biết, nhóm nghiên cứu đã phát triển một bộ chuyển đổi năng lượng cao áp siêu nhẹ chỉ nặng 1,13 gram để tăng điện áp do pin mặt trời tạo ra từ khoảng 4,5 volt lên 9000 volt, tạo ra một hệ thống tĩnh điện.
Yan Xiaojun, giáo sư tại Trường Năng lượng, cho biết: "Các UAV siêu nhỏ chạy bằng năng lượng mặt trời có thể đạt được chuyến bay lâu dài. Sau khi được phát triển hơn nữa trong tương lai, chúng dự kiến sẽ được sử dụng trong cứu hộ khẩn cấp, kiểm tra không gian hẹp và các tình huống khác." và Kỹ thuật điện của Đại học Beihang.
