Беспроводная зарядка дронов лазером достигла КПД почти 40%

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Китайские исследователи создали приемник, который преобразует энергию лазера в электричество для дрона в воздухе. Разработка позволит беспилотникам работать без посадки для замены батарей.

Команда Университета гражданской авиации Китая использовала тандемное устройство PLC-TE (перовскитная лазерная ячейка плюс термоэлектрический элемент). Это комбинация двух компонентов с разными функциями. Первый — это модифицированный солнечный элемент, настроенный на поглощение мощного лазерного излучения вместо обычного солнечного света. Второй преобразует отработанное тепло в дополнительную электроэнергию, повышая общий КПД системы.

Автор: Ю. Хан, С. Хан и др., Matter & Light Источник: interestingengineering.com

Ключевая инженерная проблема — управление температурой приемника во время работы. Мощные лазеры нагревают компактные устройства до 80-90 °C, что снижает эффективность и может привести к расплавлению компонентов. Решение включало в себя два элемента: теплоизолирующие нанокристаллы внутри приемника и систему аэродинамического охлаждения. Приемник встроен в крыло дрона со специальными воздушными каналами для отвода тепла.

Во время полета воздушный поток проходит через каналы и охлаждает заднюю часть устройства. Чем больше разница температур между передней и задней сторонами, тем выше выработка энергии термоэлектрическим слоем. В ходе лабораторных испытаний система показала коэффициент преобразования 38,49 % при использовании зеленого лазера. Луч, направленный с земли, смог вращать пропеллер неподвижного дрона, продемонстрировав практическую применимость этой концепции.

Технология требует дальнейшей доработки перед практическим применением в полевых условиях. Инженерам необходимо создать высокоточную оптику для захвата и отслеживания движущейся цели на расстоянии нескольких километров. Важно обеспечить безопасность: мощный лазерный луч не должен представлять угрозу для пилотов пилотируемых летательных аппаратов или повреждать наземные объекты. Испытания свободно летящего беспилотника в реальных условиях пока не проводились.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Зачем на пульте телевизора четыре цветные кнопки и почему они часто ничего не делают

На телевизионном пульте почти всё понятно без инструкции. Цифры переключают каналы, качелька меняет громкость, кнопка с домиком открывает главное меню. Но рядом встречается загадочная четвёрка:...

Крок-месье: как горячий бутерброд с ветчиной и сыром стал классикой парижских кафе

Крок-месье не похож на блюдо, которому нужна легенда. Два ломтика хлеба, ветчина, сыр, жар — конструкция почти вызывающе проста. Но именно такие вещи иногда лучше всего приживаются в...

Почему пассажирские самолёты заправляют авиационным керосином, а не бензином

Самое массовое топливо для транспорта в мире — бензин. Однако не больших самолетов. Авиационный керосин — основной вид топлива для современных пассажирских и грузовых лайнеров...

Почему DTF-перенос отваливается после стирки: что происходит с клеевым слоем при разных режимах пресса

DTF-печать на одежде выглядит простой технологией: напечатал плёнку, присыпал порошком, запрессовал. Сразу после пресса принт обычно выглядит безупречно. Неприятности начинаются позже, через три...

Почему в ЗАГСе подпись ставит сначала невеста, а потом жених

Церемония государственной регистрации брака в органах ЗАГС всегда вызывает особые эмоции. Молодожёны стоят перед сотрудником, произносят слова согласия, обмениваются кольцами и в определённый...