Ett team från National University of Singapore (NUS) har utvecklat Asiens första helt soldrivna quadcopter drone. Flygplanet har flugit över 10 meter i testflygningar och uppnått kontrollerbar flygning utan användning av batterier.
Flygplan som kan ta av och landa direkt utan att behöva en landningsbanan - som helikoptrar och fyrhjulingar - är attraktiva för personliga, kommersiella och militära applikationer, eftersom de kräver mindre fysiskt utrymme och infrastruktur jämfört med traditionella fastvingsplan. Ett team från National University of Singapore (NUS) har uppnått ett stort steg framåt i att sträcka quadcopterdronernas möjligheter genom att driva flygningen enbart genom naturlig solljus.
En första i Asien har den nuvarande prototypen flög över 10 meter i testflygningar - högre än en typisk trevåningsbyggnad - som utnyttjar solenergi utan batteri eller annan energilagring ombord.
Den här soldriven dronen, som utvecklades som ett studentprojekt inom innovations- och designprogrammet (IDP) vid NUS, kan starta och landa vertikalt utan en landningsbanan. Konstruerad med lättviktigt kolfibermaterial väger endast quadcopter dronen endast 2,6 kg och har en yta på cirka 4 kvm. Den är utrustad med 148 individuellt karakteriserade kisel solceller och stöds av en ram utrustad med fyra rotorer.
En stor flygfärdighet
Rotaryvingade flygplan är betydligt mindre effektiva för att generera lift jämfört med deras fasta vinge motsvarigheter. Därför, även om det har funnits exempel på solflygplan de senaste åren, är ett livskraftigt 100 procent solroterande luftfartyg som kan starta och landa vertikalt en stor teknisk utmaning hittills.
"Våra flygplan är extremt lätta för sin storlek, och det kan flyga så länge som det finns solljus, även i timmar. Till skillnad från traditionella quadcopterdroner, bygger inte våra flygplan på inbyggda batterier och är därför inte begränsat av flygtid. Dess förmåga att landa på en plan yta och flyga ut från marken på ett kontrollerat sätt gör det också lämpligt för praktisk genomförande ", säger docent Aaron Danner från institutionen för el- och datateknik vid NUS-fakulteten, som övervakade projekt.
Den soldrivna quadcopter dronen kan styras av fjärrkontroll eller programmeras för att flyga autonomt med ett GPS-system som ingår i flygplanet. Flygplanet kan eventuellt användas som en "flygande solpanel" för att tillhandahålla nödsolkraft till katastrofområden, liksom för fotografering, små paketleveranser, övervakning och inspektion. Batterier kan integreras för att driva flygplanet när det inte finns något solljus eller för laddning att ske under flygningen för att aktivera drift när det är grumligt eller mörkt. Annan hårdvara, t.ex. kameror, kan också inkluderas för specifika applikationer.
Teamet fortsätter att finjustera flygplanet för att ytterligare förbättra effektiviteten. Med dessa förbättringar hoppas de få tekniken närmare kommersialisering.
