Новое сердце для дрона. Эксклюзивный материал

24 августа 2016

Сердцем дрона и источником его жизни является аккумулятор. Пока эту жизнь сложно назвать долгой: емкость современных литий-ионных батарей обеспечивает лишь 20-30 минут полета. Однако российские ученые из МАИ разработали решение этой проблемы. Об этом специально для нашего сайта рассказал Константин Пушкин, спикер конференции Drone Expo Show.

Константин Пушкин — сотрудник кафедры «Электроракетные двигатели, энергетические и энергофизические установки» Московского авиационного института, спикер конференции Drone Expo Show.

Миллионы рублей за 3 часа полета

Сегодня длительность полета более-менее серьезного по размерам мультикоптера не превышает 20-30 минут, а подвесить к нему что-то тяжелее профессиональной камеры проблематично. Причина в том, что дрон нуждается в значительном количестве энергии при одновременной необходимости малых габаритов и веса.

Литий-ионные аккумуляторы, лучшие среди серийно-выпускаемых, недостаточно энергоемки. Есть батареи, которые позволяют летать около часа, но они стоят от двух до десяти тысяч евро.

Источников тока, которые обладали бы большим запасом энергии и были бы не тяжелее литий-ионных аккумуляторов, не так уж много. В них электричество генерируется за счёт реакции специально запасаемого топлива. Лучшие в этом ряду — водородные элементы. Однако стоимость их изготовления может составлять несколько миллионов рублей, а суммарные затраты на производство самого аппарата — достигать 10 миллионов. Но кто готов заплатить за дрон, который стоит как несколько хороших автомобилей, пусть и летающий более 3-4 часов?

Если не найти высокоэффективный и недорогой источник энергии для дронов, их сегодняшнее стремительное развитие вскоре приостановится.

Воздушно-алюминиевая батарея — доступное по цене решение

В МАИ уже более 40 лет ведутся разработки воздушно-алюминиевых источников тока для летательных аппаратов и наземного применения. В качестве горючего в них используется алюминий. Высокая удельная энергия его реакции с кислородом обеспечивает продолжительное время работы энергоустановки.

Прототип такой батареи впервые был создан в МАИ около десяти лет назад для электролета с крыльями и одним воздушным винтом. Создать аналог для мультикоптера сложнее, но институт накопил достаточно разработок для реализации этого проекта.

Преимущества воздушно-алюминиевых батарей:

• обеспечение длительного полета;
• низкая стоимость изготовления и эксплуатации;
• экологическая безопасность;
• быстрая подзарядка: для замены картриджа алюминиевой батареи потребуется всего 15 минут.

При наличии инвестиций функционирующий образец воздушно-алюминиевой батареи в МАИ могут создать уже через 2-3 года. Если это произойдет, то в России появится первая в мире энергоустановка на основе алюминия для мультикоптеров, которая по стоимости будет гораздо дешевле литий-ионных аккумуляторов, а по времени работы — существенно их превосходить.