1. Группа китайских учёных создала прототип беспилотника массой 4 г с пропеллером диаметром 10 см. Затем был создан прототип массой 9 мг и высотой 8 мм.
2. Для работы прототипа используется электростатический двигатель, питание которого поступает от тонкоплёночных солнечных батарей на основе арсенида галлия. КПД инвертора составил 24 % при весе 1,13 г.
3. Статор двигателя представлен 64 углеродными пластинами, покрытыми фольгой. Ротор также представляет собой кольцо из заряженных пластин, размещённых максимально близко к кольцу из пластин статора. К ротору приделан пропеллер диаметром 10 см.
4. Скорость вращения лопастей 9 мг беспилотника достигает 15 тыс об/мин. Для работы электростатического двигателя на эффектах кулоновского притяжения зарядов и отталкивания входное напряжение пришлось повышать с 4,5 В до 9 кВ.
5. Беспилотнику требуется чуть более половины ватта энергии. При общей массе в 4 г получается эффективность 7,6 г/Вт. Большая часть этой мощности теряется при преобразовании напряжения. Если сосредоточиться только на двигателе, ему требуется всего 0,14 Вт, что означает, что его энергоэффективность превышает 30 г/Вт.
6. CoulombFly — летательный аппарат весом 4.21 грамма. Он работает на солнечной энергии и использует систему электростатического привода, состоящую из мотора, ротора, статора, пропеллера и солнечных элементов. Статор имеет восемь пар чередующихся положительных и отрицательных электродов.
7. CoulombFly способен летать в условиях естественного солнечного света. Существующие микро беспилотники (MAV) могут находиться в воздухе около 10 минут. У CoulombFly нет системы управления, он стабилизируется с помощью вертикальных направляющих.
8. Дрон зависит от интенсивности солнечного света. Команда Минцзин Ци разрабатывает комбинированную систему питания для дрона. Команда разрабатывает еще более миниатюрный прототип с размахом крыльев 8 миллиметров, но он пока может летать только на привязи.
9. Ученые считают, что разработка открывает новые перспективы в создании сверхмалых летательных аппаратов и может стать альтернативой существующим конструкциям микро беспилотников. Поскольку дрон легкий, он хрупкий.Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!
лья на электричестве: китайские учёные создали ультралегкие дроны
В мире технологий всё больше внимания уделяется миниатюризации. Особенно в сфере беспилотной авиации – малые безмощнотные летательные аппараты (MAV) все активнее применяются для разведки, мониторинга окружающей среды и доставки мелких грузов. Новая разработка китайских учёных может стать настоящим прорывом в этой области: группа инженеров под руководством Минцзин Ци создала прототип ультралёгкого беспилотника массой всего 4 грамма, использующий для работы революционную электростатическую технологию.
Первые прототипы были разработаны с использованием электростатических двигателей и питались от тонкоплёночных солнечных батарей на основе арсенида галлия. Для их создания использовалась инновационная система: статор – кольцо из 64 углеродных пластин, покрытых фольгой, и ротор – аналогичное кольцо заряженных пластин, размещённых максимально близко к статору. К ротору крепился пропеллер диаметром 10 см, который вращался со скоростью до 15 тысяч оборотов в минуту. Однако для работы двигателя потребовалось повысить входное напряжение с 4,5 В до 9 кВ – именно благодаря эффектам кулоновского притяжения и отталкивания зарядов достигается необходимый толкающий момент. Для полета прототипу массой всего 9 мг и высотой 8 мм требовалось чуть более половины ватта энергии. Благодаря такой высокой энергоэффективности, эта разработка открывает новые горизонты в создании сверхмалых летательных аппаратов.
Следующим шагом стало создание дрона CoulombFly – устройства весом всего 4,21 грамма, работающего на солнечной энергии. В конструкции CoulombFly используется система электростатического привода, состоящая из двигателя, ротора и статора, пропеллера и солнечных элементов. Статор имеет восемь пар чередующихся положительных и отрицательных электродов. CoulombFly способен летать в условиях естественного солнечного света. Но за счет отсутствия системы управления дрон стабилизируется с помощью вертикальных направляющих и его полет зависит от интенсивности солнечного света.
Команда Минцзин Ци не останавливается на достигнутом. Они разрабатывают еще более миниатюрный прототип – всего 8 миллиметров в размахе крыльев, но пока он может летать только при помощи связки. Для решения проблемы зависимости от солнечного освещения команда разрабатывает комбинированную систему питания.
**Источники:**
[https://www.sciencemag.org/news/2023/01/worlds-smallest-electrically-powered-plane](https://www.sciencemag.org/news/2023/01/worlds-smallest-electrically-powered-plane)