Беспилотник на солнечных панелях преодолел барьер пяти часов полета

Разработчики Люк Белл и его отец Майк создали беспилотный аппарат, работающий исключительно от солнечной энергии, который провел в воздухе 5 часов 2 минуты и 21 секунду. Полет был завершен только потому, что пилот устал управлять дроном. Это достижение считается неофициальным мировым рекордом среди электрических мультикоптеров.

Дрон построен на базе X-образной рамы из углеродного волокна с легкими двигателями и пропеллерами диаметром 46 сантиметров. На конструкцию установлено 28 солнечных панелей, которые при ярком солнечном свете генерируют более 110 ватт электроэнергии. Для зависания аппарата в воздухе требуется примерно 70 ватт, что позволяет избыточной мощности заряжать вспомогательную батарею на случай облачности или ветра.

Ключевым инженерным решением стала резервная схема с диодами и дополнительной батареей. Диоды функционируют как односторонние клапаны, предотвращая обратный ток электроэнергии в солнечные панели. Когда потребление энергии превышает производство из-за погодных условий, батарея автоматически компенсирует недостаток питания.

Разработчики прошли несколько итераций конструкции. В первой версии аппарат вообще не имел батарей и конденсаторов и работал только на текущей солнечной энергии, но полет длился всего три минуты из-за порыва ветра. Во второй версии была переработана рама для снижения инерции вращения, вес снижен на 70 граммов, а угловые трубы заменены на гибкие рукава из термопластичного полиуретана для надежного крепления панелей.

По словам Люка Белла, дрон на солнечных батареях способен летать до 12 часов в сутки при благоприятных условиях, преодолевая расстояния в сотни километров без необходимости подзарядки. Такие характеристики открывают применение в сельском хозяйстве, картографировании, наблюдении и добыче полезных ископаемых, где нынешние батарейные системы существенно ограничивают возможности беспилотной техники.

Люк Белл известен также рекордом по продолжительности неподвижного зависания мультикоптера — 3 часа 31 минута и 6 секунд, установленным на специализированном дроне с 40-сантиметровыми пропеллерами. Семья Белл также прославилась разработкой высокоскоростных гоночных дронов серии Peregreen, установивших несколько мировых рекордов скорости.