Из-за ограниченной энергоемкости литий-ионных батарей современным проектировщикам дронов постоянно приходится балансировать три важных параметра: время полета, вес батарей и вес полезной нагрузки, которую можно взять в полет. Зачастую чем-то приходится жертвовать. Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли предлагают необычный выход: воздушную зарядную станцию. Прототип уже испытали, он увеличил время полета в пять раз, передает IEEE Spectrum.
Система-прототип состоит из большого дрона весом 820 граммов, у которого очень скромная батарея — 2,2 А*ч. Ее хватает лишь на 12 минут полета. Однако это лишь начало истории: на дроне сверху укреплена «воронка» зарядной станции. И поддерживают его в воздухе небольшие дроны-заправщики. У них батарея всего на 0,8 А*ч, а также дополнительный груз — батарея для зарядки на 1,5 А*ч.
Скромного аккумулятора хватает только на то, чтобы подняться в воздух к большому дрону и сесть на него сверху, запитав его от зарядной батареи. Вот как это выглядит:
Каждая летающая батарея продлевает время нахождения большого дрона примерно на пять минут. Сменяя друг друга, дроны-заправщики делают полет дрона с токоприемником теоретически почти вечным — пока его компоненты работают.
После того, как команда научила дроны-заправщики метко и мягко приземляться, в ходе эксперимента в закрытом помещении они увеличили время большого дрона в воздухе в пять раз — с 12 минут до часа.
Особенно этот подход актуален для военных — например, для продления миссии дрона-наблюдателя, а также для фотосъемки и картографирования с высоты. В некоторых случаях проще заменить один дрон с камерой другим полноценным дроном, но если на нем установлено уникальное оборудование, подход с дозаправкой может быть востребован.
На следующем этапе инженеры будут учиться полноценной дозаправке в воздухе — на свежем воздухе и в условиях, когда главный дрон продолжает движение.
Другой вариант решения проблемы предлагает компания CyPhy: там хотят связать дрон с источником энергии на поверхности Земли проводом. Такие «летающие троллейбусы» заменят наблюдательный пункт или антенну связи без дозаправки.
