Бензиновые дроны решают самую большую слабость электрических дронов

Электрические дроны чисты, удобны, легки и нашли, казалось бы, бесконечное количество коммерческих и личных применений, но даже самые лучшие из них не могут летать более 45 минут без подзарядки. Так почему бы не использовать бензиновый двигатель?

Электрическим дронам не хватает плотности энергии

Литий-ионные аккумуляторы являются самыми энергоемкими из существующих коммерческих аккумуляторов. Благодаря их способности возвращать энергию в небольшое пространство у нас есть ноутбуки, смартфоны и другие устройства, которые в некоторых случаях могут работать часами или даже днями, предлагая при этом высокий уровень производительности. Запасы электромобилей также неуклонно растут до такой степени, что они практичны практически для всех повседневных поездок.

При этом плотность энергии литий-ионных аккумуляторов в 100 раз меньше, чем у бензиновых! Таким образом, вместо того, чтобы иметь достаточно энергии для 30 минут полета, у вас будет достаточно энергии для 50 часов полета! Это не учитывает дополнительный вес двигателя, но даже в этом случае вы получаете значительное увеличение продолжительности полета.

Бензиновые дроны в реальном мире

Большинство дронов, работающих на бензине, по-прежнему являются электрическими; просто электроэнергия поступает от бензинового двигателя. Есть дроны, которые используют стандартный бензин, а есть дроны, которые используют «нитро», который представляет собой топливо на основе метанола, распространенное в мире радиоуправляемых самолетов, автомобилей и вертолетов. В любом случае энергия хранится в виде жидкого топлива, а затем преобразуется в электроэнергию для привода роторов дрона.

Существуют дроны, работающие на газе, которые приводят свои роторы в движение непосредственно от двигателя, используя сложную систему привода. Nitro Stingray 500 работает таким образом, и он также примечателен тем, что является дроном с «коллективным шагом», в котором каждый ротор может регулировать шаг независимо друг от друга. Большинство многороторных дронов имеют роторы с фиксированным шагом.

Проиграть видео

Stingray может выполнять сложные «трехмерные» летные маневры благодаря сочетанию мощной тяги и решения по управлению коллективным шагом.

Затем у нас есть гибридный дрон Hybrix, который установил мировой рекорд полета 10х14м.

Проиграть видео

Дрон, который вы можете купить, может работать до четырех часов с максимальным взлетным весом (MTOW) 25 кг (приблизительно 55 фунтов). С такими дронами вы можете заправлять их за считанные минуты, летать часами и выполнять миссии, которые просто невозможны с дронами с батарейным питанием.

У бензиновых дронов есть свои проблемы

Есть причина, по которой мы не используем бензин для питания наших дронов. Двигатели внутреннего сгорания требуют кучи обслуживания; они грязные, сложные, дорогие и имеют гораздо больше шансов выйти из строя, чем полностью электрический дрон. Это делает их менее чем идеальными в качестве потребительских товаров. Дрон с батарейным питанием больше похож на смартфон, чем на радиоуправляемый летательный аппарат, и большинству пользователей не нужно больше, чем обычное время полета современных дронов — 30 минут.

Дроны на топливных элементах могут быть лучшим из обоих миров

Дроны на водородных топливных элементах могут стать хорошим промежуточным звеном между бензиновыми и аккумуляторными дронами. Водород имеет в три раза большую плотность энергии, чем бензин, и может быть преобразован в электричество с помощью топливного элемента без сложности двигателя внутреннего сгорания. Топливные элементы не имеют загрязняющих выхлопных газов, их можно заправлять так же легко, как бензин, и они обеспечивают многочасовой полет, будучи легче, чем бензиновая система. Большим недостатком является то, что технология топливных элементов дорогая, тогда как бензиновая энергия хорошо изучена и относительно дешева.

Первый коммерческий дрон на топливных элементах был больше всего похож на Hydrone 1800, выпущенный в 2016 году. У дронов на водородных топливных элементах может быть светлое будущее, и такие компании, как Doosan и Intelligent Energy, производят топливные элементы специально для дронов. Ноутбуки на топливных элементах, возможно, никогда не пользовались успехом у публики, но мы видим, как дроны, работающие на этой технологии, закрепляются в различных отраслях.

Появляются батареи нового поколения

Разработка беспилотных летательных аппаратов с батарейным питанием едва ли стояла на месте во время всех этих исследований альтернативной энергии на рынке беспилотных летательных аппаратов. Время полета неуклонно приближается к этой волшебной часовой отметке для дронов потребительского уровня. Это происходит благодаря более эффективным двигателям и лучшему программному обеспечению, но технология аккумуляторов также совершенствуется.

Графеновые батареи теперь доступны для покупки обычным потребителям. Вы можете купить блоки питания с графеном, которые заряжаются намного быстрее, имеют большую емкость и не изнашиваются так быстро. Однажды у нас, вероятно, появятся твердотельные батареи или усовершенствованные суперконденсаторы, которые заряжаются за секунды, сохраняют гораздо большую мощность и практически никогда не изнашиваются.

В начале 2021 года было объявлено о выпуске первой коммерчески доступной графеновой батареи для дронов. Предлагая 600 Втч в корпусе весом 22 фунта, с нулевым риском возгорания и значительным увеличением диапазона рабочих температур по сравнению с литий-ионными батареями, это захватывающий вкус будущего.