Силові установки та джерела енергії сучасних БПЛА

Анотація

Безпілотні літальні апарати стали невід’ємною частиною життя людини: їх використовують у промисловості, для рятувальних операцій, у військовій техніці та з розважальною метою. Серед сучасних моделей є як керовані людиною, так і частково або повністю автоматизовані. Сьогодні з них створюють рої і постійно підвищують можливості корисного навантаження, що дозволяє значно розширити перелік задач, які вирішується за допомогою дронів. Розробка та вдосконалення технологій БпЛА належать сьогодні до одного з найактуальніших світових напрямків розвитку техніки, що обумовлено майже щоденною появою нових завдань, вирішення яких покладається на дрон. Єдиною проблемою, яка існує ще з початку історії конструювання БпЛА, є питання збільшення дальності та часу польоту дрона. У даній роботі проаналізовані варіанти сучасної реалізації силових установок, що забезпечують політ БпЛА. Розглянуті двигуни внутрішнього згорання, електродвигуни та гібридні системи, що створюються шляхом поєднання цих двох типів двигунів. Коротко описаний принцип їх роботи, виявлено основні переваги, недоліки, перспективи та можливі сфери їх застосування. Обґрунтовано вибір конкретного типу силової установки БпЛА, що є необхідним для реалізації певних можливостей дрона, таких як: підйом важкого вантажу, висока тривалість польоту, вертикальний зліт, зависання у повітрі та рух з невеликою швидкістю. Проаналізовано джерела енергії, що стали найбільш поширеними для забезпечення роботи електродвигунів. Окрема увага приділена сонячним панелям та водневим паливним елементам, що суттєво збільшують тривалість польоту та наразі є найекологічнішими. На сьогоднішній день рекордсменом по тривалості неперервного польоту є БпЛА, в якості джерела енергії в якому використовуються сонячні батареї, виготовлені з аморфного кремнію. Перспективними напрямами досліджень сьогодення є модифікація силових установок та джерел енергії БпЛА. Вважатися вирішеною розглянута проблема буде у результаті створення дрона з можливістю піднімати різноманітні вантажі при забезпеченні «нескінченно довгого» польоту, посадка при якому здійснюється виключно з метою ремонту та за бажанням людини.

Опис

Ключові слова

безпілотний літальний апарат, гібридні БпЛА, силова установка, джерела енергії, двигун внутрішнього згорання, електродвигун

Бібліографічний опис

Довбиш, І. О. Силові установки та джерела енергії сучасних БПЛА / І. О. Довбиш, О. В. Муравйов, Р. М. Галаган, Г. А. Богдан, А. С. Момот // Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки. – 2023. – Том 34 (73), №5. – С. 16-21.

Зібрання