Andmete tõlgendamine: kui raske on 30 km kiudoptilist kaablit?
Esiteks peame mõistma kiu enda kaalu. FPV droonikiudoptika kasutab paindekindlat kiudu G657A2, mille läbimõõt on vaid 0,27–0,4 mm. Selle kiu lineaarne tihedus on ligikaudu 0,3–0,5 grammi meetri kohta. Kasutades arvutamiseks mediaani 0,4 grammi meetri kohta:
30 kilomeetri optilise kiu kaal: 30 000 meetrit × 0,4 grammi meetri kohta=12 000 grammi=12 kilogrammi
Esmapilgul on see arv jahmatav-12 kilogrammi ületab paljude mikrodroonide stardimassi. Täpsustamist vajab aga võtmemõiste: seda 12 kilogrammi ei kanna täielikult droon.
Fiiberoptilise lõastussüsteemi ilu seisnebki selles: kiud "lohistatakse" maapinnale, mitte ei kanna seda täielikult drooni poolt. Õhus olev droon kannab ainult praegu kasutusel oleva väikese kiuosa raskust, millele lisandub pooli enda kaal. Enamikku maapinnal olevast kiust toetab maapealne jaam.
Niisiis, milline on drooni tegelik kaal?
Põhiandmed: kaalFPV drooni fiiberoptiline
FPV drooni fiiberoptika on valmistatud ABS tehnilisest plastist (tihedus 1,15–1,2 g/cm³) ja saavutab 40% kaalulanguse tänu PP+ABS komposiitmaterjalide uuenduslikule kasutamisele.
30 km pikkuse konfiguratsiooni jaoks:
1.Ketta kaal:Umbes 3,5-4,5 kg (koos konstruktsioonikomponentidega, magnetlevitatsioonisüsteemiga ja mähismehhanismiga)
2.Kiu esialgne kaal kettal:Umbes 1,5-2 kg
3.UAV stardi kogu kasulik koormus:Umbes 5-6,5 kg
Keskmise -suurusega tööstuslike mehitamata õhusõidukite puhul (nt maksimaalne stardimass 25–35 kg) moodustab 5–6,5 kg kandevõime ligikaudu 20–25% selle kogukaalust, mis on täielikult vastuvõetavates piirides. Veelgi olulisem on see, et mehitamata õhusõiduki tõusmisel kerivad kiud rullil pidevalt lahti, mis tähendab, et lennu kasulik koormus väheneb järk-järgult.
40% kaalulangus: materjaliteaduse ja struktuuride optimeerimise võidukäik
Üli-kerge FPV-droone fiiberoptika toob oma edu kahele suurele tehnoloogilisele läbimurdele:
Esiteks PP+ABS komposiitmaterjali uuenduslik rakendus.
Võrreldes traditsiooniliste metallist või tavaliste insenerplastist rullidega, vähendab PP+ABS komposiitmaterjal oluliselt tihedust, säilitades samal ajal tõmbetugevuse 55N. Molekulaarse-taseme segamise modifitseerimise kaudu säilitab see materjal ABS-i sitkuse, omades samal ajal PP kergeid omadusi, saavutades täiusliku tasakaalu, et olla "kerge, kuid mitte rabe".
Teiseks magnetilise levitatsiooni pingutussüsteemi struktuurne integreerimine.
Traditsioonilised rullid nõuavad keerulisi mehaanilisi pingutusmehhanisme, mis kulutavad märkimisväärse osa kaalueelarvest. FPV drooni fiiberoptika magnetilise levitatsiooni pingejuhtimine integreerib pinge reguleerimise funktsiooni elektromagnetsüsteemi, vähendades mehaaniliste komponentide, nagu hammasrattad ja vedrud, arvu, vähendades seeläbi veelgi kaalu.
Kasuliku koormuse kasv 27%: kerge disaini liitefektid
FPV droonikiudoptika kerge disain mitte ainult ei võimalda sellel lennata, vaid, mis veelgi olulisem, suurendab selle lennujõudlust.
Tegelikud{0}}katseandmed näitavad, et võrreldes sarnaste toodetega suurendab FPV drooni fiiberoptika kaalu vähendamise eelis selle kasulikku koormust 27%. See tähendab:
Droonid, mis varem võisid kanda ainult elektro{0}}optilisi seadmeid, saavad nüüd kanda täiendavaid väikeseid radari- või laserkaugusmõõtjaid.
Algset 60-minutilist lennuaega saab pikendada üle 75 minuti.
Lahendused, mis varem pidid lõastatud funktsionaalsuse saavutamiseks ohverdama osa missioonivarustusest, võivad nüüd startida täiskoormusega.
Missioonide stsenaariumide puhul, nagu piirivalve ja pikaajaline{0}}järelevalve, on see 27% kasv sageli eraldusjoon "teostatavuse" ja "teostamatuse" vahel.
Tõelise-stsenaariumi kontrollimine: kaalu jaotus 30 km pikkuse lennu ajal
Simuleerime kaalumuutusi 30 km piirivalvemissiooni ajal:
Stardifaas:Pool on täis. Drooni kandevõime on umbes 6 kg ja see tõuseb stabiilselt.
Kruiisifaas (10 km sihtmärgist):Ligikaudu üks{0}}kolmandik fiiberoptilisest kaablist on kasutusele võetud. Kandevõime on vähenenud ligikaudu 4,5 kg-ni.
Missiooni lõpp (25 km sihtmärgist):Kiudoptiline kaabel on peaaegu ammendatud. Ülejäänud kandevõime on ainult pooli struktuurne kaal, ligikaudu 2 kg.
Tagastamine ja taastamine:Taastumise ajal suureneb kasulik koormus järk-järgult, kuid jääb alati UAV võimsusvahemikku.
See "kaalu järkjärguline vähendamine lennu ajal" teeb võimalikuks pikamaa lõastatud lennu. Piloodid võivad isegi avastada, et mehitamata õhusõiduk on tagasipöördumise ajal paindlikum ja reageerimisvõimelisem kui õhkutõusmisel.
Lõplik vastus tasakaalukunstile
Niisiis, kas 30 km pikkune fiiberoptilise kaabli pool on liiga raske?
Vastus on: õige disainiga saab selle muuta äärmiselt kergeks.
FPV droonikiudoptika vähendab 40% kaalu ja suurendab 27% kasulikku koormust, mis kujutab endast kahekordset läbimurret materjaliteaduses ja struktuuri optimeerimises. See tõestab, et pika-vahemaa ülekanne ja kerge disain ei ole vastuolus, vaid pigem kunst, mida saab oskuslikult tasakaalustada.
Kui näete, et õhuke,-juuksetaoline fiiberoptiline kaabel libiseb kergesti välja 9 mm üliõhukesest
