Vad är möjligheten för soldrivna dronor?
Vad är möjligheten för soldrivna dronor? Från min förståelse blir solpaneler mer och mer effektiva, när det gäller vikt mot energi som tagits, och när det gäller ytan mot energi som fångas.
Vad jag är intresserad av är att solpaneler kan placeras på olika storlek dronor (små civila quadcopter och MQ-9 Reaper) och ge tillräckligt med solenergi för att hålla flygplanet uppe i obestämd tid (under teoretiskt tillstånd av en "oändlig solig dag ").
Om det inte är möjligt, finns det realistiska förändringar som kan göras för att möjliggöra, samtidigt som kärnfunktionaliteten hos dessa två olika droner är intakt?
I den här frågan kan vi, i stället för att fokusera på en 100% soldriven drone, anta att bränsle kan transporteras för start / klättring till sträckningshöjd, vid vilken tidpunkt det går att byta till 100% loiter.
2 svar
Låt oss ta MQ-9 som ett exempel ...
MQ-9 drivs av en 900 HP Honeywell TPE331-10GD-motor. För att generera 900 hk, kommer det att ta 2100 kVA (förutsatt 3-fas elektrisk växelströmsmotor). 2100 kVA är ca 1680 kW. Det är 1,68 miljoner watt .
Nu levererar solen (om du kan få 100% av den energi som skickas till jorden) ca 4,8 kW per kvadratmeter (beror på Latitude, som kan sträcka sig från ca 6kW till mindre än 1kW). Det innebär att du behöver cirka 350 kvadratmeter 100% effektiva solpaneler.
Problemet är att den nuvarande "världsrekordet" för solens effektivitet är 46%, låt oss runda upp till 50% för enkel matematisk skull. Så vi måste dubbla vårt solpanelområde till 700 kvadratmeter.
Nu är en MQ-9 vingspanel 66 meter (ca 20 meter) och en längd på 36 meter (11 meter). Om MQ-9 var boxformad, har den en yta på 220 kvadratmeter. Vi antar att 20% av det är riktigt "uppåtriktat" yta så att du faktiskt skulle kunna generera (220 * .2 * (4.8 *) om du täckte MQ-9 med de mest effektiva solpanelerna i världen. 46)) ca 97 kW eller ca 6% av den effekt som faktiskt krävs för att köra flygplanet.
Det antas också att batteriernas / ledningsregulatorernas extra vikt inte gör flygplanet tyngre eller kräver en större kraftverk och förutsatt att 3-ph 2100kVA-motorn är lika stor som TPE331- 10GD.
Detta blir ännu sämre för quad-copters eftersom de bara inte har ytan och inte dra nytta av aerodynamisk lyft för att minska mängden ström som krävs för att flyga.
Kolla in de soldrivna dronorna som används för att tillhandahålla celltäckning i Puerto Rico
Solpanelerna var markbaserade och dronen fästes på plats. Verkar en stor kompromiss - håll de tunga grejerna på marken, men få antennen / elektroniken upp i luften för synhåll & intervall.
Gratis flygande soldrivna dronor är uppenbarligen ganska genomförbara per den här artikeln länk
Titan Aerospace is currently developing a drone named Solara 50 that is being hailed as an “atmospheric satellite” and has quite a lot to offer in terms of gathering scientific data. The drone will fly at an altitude of over 19,000 meters (65,000 feet) where there is little air traffic and above most weather that could impede its travels. Flying at that height will also give it unobstructed access to the sun, which will power the 3,000 solar cells that cover its 50-meter-long (164 feet) wings. The solar cells will also charge lithium ion batteries stored inside the wing so it can fly at night, which means that this drone can fly uninterrupted for up to 5 years all while producing zero emissions.
The body of the drone is durable carbon fiber, and the 5-kilowatt electric motor will allow the aircraft to cruise at about 96 km/h (60 mph). Though the aircraft itself weighs only 160 kg (350 lbs), it will be able to carry 32 kg (70 lbs) worth of payload up into the stratosphere.
Solara 50 is completely self-piloted; able to take off, cruise, and land on its own. It will function much the same way as a satellite, though it will cost much less to launch. From the air, it would be able to track developing storms, migrating wildlife, vegetation patterns, and it would also have data communications capabilities; a feature that has caught the eye of the social media giant, Facebook.
Läs andra frågor om taggar aircraft-design unmanned-aerial-vehicle solar-power Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna