- Güneş Enerjili Dronların Fizibilitesi Nedir?
- Güneş Panelleri İçin Gerekli Geniş Yüzey
- Güneş Enerjisinin Toplanması ve Kullanımı
- O halde Çözüm Nedir?
- Güneş Enerjili Drone'larda Gerçekleşen Son Gelişmeler
- HAWK30 - Yüksek İrtifa Sözde Uydular (HAPS)
- SB4 Phoenix
- Kore'nin Güneş Enerjili Drone EAV3
FAA'nın birkaç yıl önce tahmin ettiği gibi, ticari amaçlı drone satışları, küresel güneş enerjisi kapasitesi gibi çarpıcı bir şekilde arttı. Bu iki teknoloji birlikte, güneş enerjisiyle çalışan dronların gökyüzünde yüksekten uçtuğunu görme umutlarını artırdı. Airbus, Boeing, Google, AeroVironment, Sunbirds SAS, Sunlight Aerospace gibi birçok küçük özel şirket, büyük teknoloji ve havacılık devleri, uzun süredir piyasadalar ve güneş enerjisiyle çalışan drone'ların geliştirilmesi için yoğun bir şekilde çalışıyorlar..
Yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla kullanımına odaklanmanın, pazarın büyümesini daha büyük ölçüde artırması bekleniyor ve hava fotoğrafçılığı, güneş tarımı, veri toplama, tarımsal çiftçilik, madencilik vb. güneş enerjisiyle çalışan insansız hava araçları pazarı. Küresel Güneş Enerjili İHA Pazarı 2020-2024 raporuna göre, güneş enerjili İHA pazarının 2024 yılına kadar% 10'luk bir YBBO ile 485,46 milyon dolar büyümesi bekleniyor.
Kuşkusuz, güneş enerjisiyle çalışan İHA'lar, yüksek irtifa ve uzun dayanıklılık için ilginç yetenekler sergiledi, ancak mevcut güneş enerjili İHA'lar son derece hafif ve kırılgan ve küçük yüklere sahip. Ağırlık ve tutulan enerji açısından, güneş panelleri gittikçe daha verimli hale geliyor ancak cevaplanması gereken soru şudur: Güneş enerjili insansız hava araçları ne kadar uygulanabilir ve havacılık şirketlerinin karşılaştığı teknik sorunlar nelerdir? Makalelerimizden birinde İHA'lar, çeşitleri ve uygulamaları hakkında detaylı olarak konuştuk. Bugün, güneş enerjisiyle çalışan drone'lara, bunların uygulanabilirliğine ve teknik zorluklarına biraz ışık tutmaya karar verdik.
Güneş Enerjili Dronların Fizibilitesi Nedir?
Hava bağımlılığı, katı düzenlemelerin olmaması, artan İHA olayları vb. Güneş enerjili İHA'ların fizibilitesini azaltan başlıca faktörlerdir. Teknik olarak konuşursak, güneş% 100 enerji sağlar ve bir drone'nun güneş enerjisini depolaması ve kullanması için güneş panellerinin kurulabileceği geniş bir alana ihtiyaç vardır. Ek olarak, güneş panellerinin% 100 verimli olması gerekir. Güneş enerjisi toplamasını en üst düzeye çıkarmak için güneş enerjili bir drone için çözülmesi gereken zorluklardan / zorluklardan bahsedelim.
Güneş Panelleri İçin Gerekli Geniş Yüzey
Güneş enerjisiyle çalışan drone'ların bakım maliyetleri düşüktür ve karbon ayak izini büyük ölçekte azaltmayı sağlar, ancak yüksek verimlilik sağlamak için kurulacak güneş panelleri için geniş bir alan gerekir. Güneş enerjili drone'larda güneş panelleri sabit kanatlara monte edilmiştir. Paneller ne kadar büyükse, güneşten o kadar çok güç çekerler. Uçağın boyutunu muazzam ölçüde artırmak, güneş enerjisinden en iyi şekilde yararlanmaya yardımcı olabilir ve sorunun kaynağı budur. Hantal güneş panelleri, drone uygulamaları için hiç de uygun değildir. Bu sorun, yaygın olarak kullanılan yeni nesil esnek, ince ve hafif güneş panelleri üzerinde çalışan çeşitli şirketler tarafından ele alınmaktadır.
Güneş Enerjisinin Toplanması ve Kullanımı
Yana hasat güneş enerjisi zamanla önemli ölçüde farklılık gösterir, güneş enerjili İHA enerji kesintisi buna göre değişir. Hasat edilen gücün azalması nedeniyle sabahları enerji kesintisi olasılığı yüksektir ve öğlene kadar artmaya devam eder. Öğleden sonra, hasat edilen güç azalır ve enerji kesintisi de azalır. Öğlen saatlerinde, hasat edilen güneş enerjisi nispeten daha yüksektir. Bu nedenle bataryayı aynı seviyede şarj etme süresi kısalır.
O halde Çözüm Nedir?
Güneş enerjisinin enerji üretim kapasitesindeki artış nedeniyle, küresel olarak güneş enerjili dron pazarında çeşitli gelişmeler yaşanıyor. Ek olarak, kuruluşlar Güneş Enerjili İHA'ları çeşitli amaçlarla kullanmak ve küresel ölçekte sorunları ele almak için yeni olanaklar araştırıyor. Çeşitli endüstrilerde insansız hava araçlarının bu şekilde uygulanmasıyla, güneş enerjili İHA'ların uçuş dayanıklılığını ve performans yeteneklerini iyileştirmek için İHA'ların yapısal bileşenlerinin güç depolama ve güç üretim cihazlarıyla ikame edilmesine yönelik devam eden araştırmalar devam etmektedir.
Güneş hücrelerini dronlara yerleştirmek, araştırma ve geliştirmenin gerçekleştiği tek drone teknolojisi değil. Havacılık şirketleri, gemideki gerekli güç sistemleri nedeniyle yüksek olan parazit ağırlığı azaltmak için çalışıyor. Ayrıca, lityum polimer piller ve güneş pilleri gibi enerji üretim cihazlarının dahil edilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. Çeşitli ücretsiz enerji üreten cihazlar yani. dronun verimli bir şekilde uçmasını sağlamak için yapısal enerji depolama cihazları, termo-elektrik jeneratörleri yapısal güneş pilleri vb. Ayrıca uçağın güç-ağırlık oranını iyileştirmek ve bir yapının uçuş sırasında karşılaşabileceği çeşitli nominal ve nominal olmayan aerodinamik yükleme koşullarına dayanmasını sağlamak için çalışmalar yapılmaktadır.
Solar ağaç ve EV şarj cihazları, Envision Solar gibi şirketler tarafından geliştirilmektedir. Kaliforniya merkezli bu şirket, mesafe ve menzil ile ilgili sorunları ele almak için EV ARC'yi (bir drone şarj cihazı görevi gören) tasarladı. İHA ARC tamamen şebeke dışı ve pil bir ürün daha ölçeklenebilir hale ile donatılmıştır. Cihaz sadece drone filolarını şarj etmek için değil, aynı zamanda güneş dronları hakkında bilgi toplamak ve rapor performans bilgisi vermek amacıyla da kullanılmak üzere tasarlandı.
ISPAGRO Robotics'te Teknoloji Uzmanı Shweta Patil ile konuşma fırsatı bulduk ve güneş enerjili insansız hava araçlarının tasarımında bazı teknolojik yönleri ve bunların uygulanabilirliğini anladık. İşte söylediği:
Güneş Enerjili Drone'larda Gerçekleşen Son Gelişmeler
Facebook'un Boeing 737 kanat açıklığına sahip güneş enerjisiyle çalışan insansız hava aracının uçtuğu 2017 yılından, Çin'in güneş enerjisiyle çalışan drone - Meiying'in loş kışın 10 saatlik uzun mesafe uçtuğu 2019 yılına kadar; güneş enerjisiyle çalışan birkaç insansız hava aracı test uçuşlarına katıldı. Bazıları başarılı olurken, bazılarının çeşitli cephelerde iyileştirilmesi gerekiyor. Son zamanlarda, Sunbirds tarafından SB4 Phoenix güneş enerjisiyle çalışan drone uçtu ve İngiliz Kanalı'nı iki kez geçerek Sangatte'den Dover'a gidiş dönüş yaptı. Yakın zamanda uçuşa geçen güneş enerjili dronlardan bazılarına daha yakından bakalım.
HAWK30 - Yüksek İrtifa Sözde Uydular (HAPS)
Bu, Tokyo merkezli SoftBank iştiraki HAPSMobile ve ABD savunma yüklenicisi AeroVironment arasında ortaklaşa geliştirilen insansız, uzun ömürlü, güneş enerjisiyle çalışan bir İHA'dır. HAWK30, Eylül 2019'da Kaliforniya'daki bir NASA araştırma merkezinde bir test uçuşunu tamamladı ve 2023 yılına kadar HAPS tabanlı hizmetler sunmaya başlaması planlanıyor. Drone, hafif malzemelerden yapılmış, 10 pervaneye ve 256 fitlik kanat açıklığına sahip. Güneş panelleri, yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon pili beslemek için kanat yüzeyine yerleştirilerek İHA'nın gün batımından sonra bile uçmaya ve iletmeye devam etmesini sağlıyor.
SB4 Phoenix
Sunbirds'ten tamamen otonom güneş enerjisiyle çalışan bu drone, 14 Eylül 2020'de İngiliz Kanalının iki katını geçerek Sangatte'den Dover'a gidiş-dönüş yaparak uçtu. Güneş enerjisiyle çalışan bu hafif drone, 100 km ve 2 sa 21 dk. varışta piller% 100 şarj edilmiş olarak bir ülkeden diğerine deniz üzerinde uçuş.
Kore'nin Güneş Enerjili Drone EAV3
Son zamanlarda, Kore Havacılık ve Uzay Araştırma Enstitüsü (KARI) tarafından yapılan EAV3, 53 saatlik En Uzun Kesintisiz Uçuşunu havanın yetersiz olduğu yüksek irtifada tamamladı. Bu güneş enerjisiyle çalışan İHA, ultra enerji yoğun hücrelerle donatılmıştır, 9 m uzunluğundadır, 20 m kanat açıklığına sahiptir ve yaklaşık 21 kg (46 lbs) ağırlığındadır. 16 saat boyunca stratosferde 12-18 kilometre yükseklikte uçtu ve 2016 yılında 18 kilometre yükseklikte 90 dakikalık bir uçuşu tamamlayan güneş enerjili bir drone rekorunu kırdı.
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, son birkaç yılda tasarlanan ve geliştirilen diğer güneş enerjili İHA'lardan bazıları.
Çözümleri görünce ve gittikçe daha fazla şirketin çoğunluğa katıldığına tanık olduktan sonra, güneş enerjisiyle çalışan İHA'ların önündeki parlak beklentileri tahmin etmemek zor. Öncelikle çevre dostu bir şekilde görevleri daha düşük bir maliyetle yerine getirebildiği için, bu teknolojiyi hava taşıtlarına uygulanacak şekilde geliştirme çabaları dünya çapında aktif olarak devam etmektedir. Afet yardımı ve ticari perakendeciler için çeşitli askeri operasyonlara, veri toplamaya ve drone tabanlı teslimata yardımcı olmaktan, güneş enerjisiyle çalışan İHA'lar, işleri halletmeyi önemli ölçüde daha verimli ve ekonomik hale getirdi. Güneş enerjili İHA'ları ve bir sonraki büyük şeyi çağırmakta yanılmayacağız!