Новая технология повышает эффективность полета беспилотников на 88%
Китайские инженеры нашли способ улучшить работу беспилотных летательных аппаратов с высоким уровнем, используя плазменное возбуждение — технологию, которая контролирует поток воздуха вокруг крыла с использованием ионизации. В аэродинамических тестах эта система увеличила аэродинамические качества дронов почти на 90% и позволила им поддерживать лифт даже на низких скоростях. Это решение может продлить время полета беспилотных летательных аппаратов и сделать их более надежными в области разведки, спасения и военных миссий.
Аппарат, такие как American RQ-4 Global Hawk и китайский CH-9, способны работать на экстремальных высотах более 10 км и оставаться в воздухе на срок до 40 часов. Однако в разбавленных слоях атмосферы количество молекул воздуха резко уменьшается, что снижает способность генерировать аэродинамические силы. Чем больше обречено воздух, тем меньше подъем крыльев.
Следовательно, беспилотники высокой высоты труднее удерживать в воздухе, особенно на низких скоростях или высоком весе. Ученые обнаружили, что если скорость беспилотников снижается с 15 до 8 метров в секунду (это менее 30 км/ч), коэффициент подъема падает более чем на 60%.
Чтобы решить эту проблему, ученые из Китайского центра аэродинамических исследований и разработок в провинции Сычуань протестировали в аэродинамическом плазменном генераторе, установленном на крыле дронов. Этот генератор может создать напряжение в размере 16 000 вольт 8000 раз в секунду, ионизируя воздух и создавая плазменные импульсы — по существу заряженные частицы воздуха.
Плазма влияет на воздух вокруг крыла и предотвращает его разрыв. Благодаря этому, говорят ученые, аэродинамическое качество (отношение между силой подъема и сопротивлением) немедленно улучшается на 88%. Это позволяет беспилотникам сохранять лифт, даже когда они летают медленно.
Хотя технология кажется многообещающей, она также имеет недостаток. Загруженные частицы воздуха, которые создает плазма, создают воздушные вихри. Эти вихри могут дестабилизировать поля, особенно при скалолазании или резких поворотах.
Без хорошей системы управления использование плазменного генератора рискованно. Ученые в настоящее время работают над автопилотом, который автоматически регулирует мощность в плазме в зависимости от поведения беспилотников.
С этой разработкой беспилотники смогут летать намного дольше без зарядки или записи. Это улучшит разведку, реагирование на стихийные бедствия и военное наблюдение.
После родов для плазменных систем не ограничиваются беспилотниками — Теоретически они могут быть адаптированы к самолетам и космическим кораблям, работающим в разбавленной или нестабильной атмосфере. На фоне растущего глобального интереса к экологической авиации и энергетическим самолетам контроль плазмы может вскоре стать ключевой технологией следующего поколения.
