Российские ученые сделали значимый шаг на пути к созданию дронов с практически неограниченным временем полета. Новый инновационный проект, реализованный специалистами Алтайского государственного аграрного университета (АГАУ) под руководством Виктора Иванайского, решает одну из центральных задач беспилотных летательных аппаратов — необходимость регулярной зарядки аккумуляторов. Их уникальная термоэлектрическая батарея способна получать энергию от электромагнитных волн непосредственно во время полета, открывая совершенно новые перспективы для использования дронов.
Прорыв в сфере беспроводной зарядки БПЛА
Виктор Иванайский, доцент кафедры технологии конструкционных материалов и ремонта машин АГАУ, вместе с командой исследователей разработал принципиально новую термоэлектрическую батарею. Ее можно заряжать «на лету», без любых физических контактов или подключения к наземным станциям. Современная технология электромагнитного частотного питания позволяет передавать энергию дрону при помощи электромагнитных волн на расстояния до сотен метров, вследствие чего БПЛА могут работать автономно даже при длительных миссиях.
«Возможности этой технологии действительно революционны, ведь она предоставляет дронам шанс оставаться в воздухе практически столько, сколько требуется для выполнения задачи. Нет нужды больше регулярно возвращаться к зарядным точкам или заменять аккумуляторы вручную», — отмечает Иванайский.
Теперь беспилотные аппараты способны не отвлекаться от выполнения поставленных задач, увеличивая эффективность мониторинга, инспекций и экстренного реагирования. Испытания батареи, проведенные с промышленным инвертором, доказали стабильную генерацию электричества на дистанции до 70 см от источника электромагнитного излучения. На изобретение уже оформлен официальный патент, что подтверждает его технологическую новизну.
Термоэлектрическая батарея: уникальный способ получения энергии
Главная особенность новинки — автономный характер работы системы. Новый аккумулятор не требует физической связи с зарядным устройством или контактных площадок, что резко снижает износ компонентов и повышает надежность всей установки. В отличие от классических аккумуляторов, батарея, созданная в АГАУ, напрямую преобразует тепловую энергию, полученную под воздействием электромагнитных волн, в электрическую.
В основе системы лежит графитовый сердечник, нагревающийся благодаря электромагнитному воздействию. В структуру графита интегрированы термопары — элементы, преобразующие температуру в электрический ток. Для повышения КПД устройства в схеме предусмотрено активное охлаждение внешних частей батареи, что препятствует перегреву и обеспечивает стабильную генерацию энергии даже при нагрузках.
Такой подход открывает новые горизонты для беспилотной техники: высокая устойчивость к внешним условиям, долговечность и расширение сферы применения БПЛА.
Преодоление главного ограничения времени полета беспилотников
Термоэлектрическая батарея, разработанная в стенах Алтайского государственного аграрного университета, способна избавить дроны от основной «болезни» беспилотной авиации — кратковременного полета между подзарядками. В зоне действия передатчика теперь можно обеспечить практически непрерывную работу аппарата. Такой подход не только экономит время и ресурсы, но и существенно расширяет возможности использования беспилотников в сложных и ответственных миссиях.
Новое оборудование позволяет организовать долгосрочное наблюдение территорий, оперативный мониторинг важных объектов, контроль промышленности и сельского хозяйства, а также быстро реагировать на чрезвычайные ситуации. Дроны не придется по очереди возвращать для подзарядки — вся миссия может идти безостановочно, увеличивая безопасность, информативность и эффективность операций.
С каждым годом беспилотные системы становятся все более востребованными в охране космодромов, промышленных гигантов, лесных массивов и транспортных артерий. Каждый сбой оборудования может привести к тяжелым последствиям, и важно, чтобы техника работала без перебоев. Инновации от АГАУ и Виктора Иванайского призваны поддерживать боеспособность дронов на высшем уровне.
Перспективы применения и новые возможности
Внедрение термоэлектрических батарей, заряжаемых бесконтактно, дает целый спектр преимуществ как для промышленности, так и для экологии и безопасности. Беспилотные аппараты смогут круглосуточно патрулировать нужные объекты, не теряя драгоценных минут на возврат к станции, простои или замену компонентов.
Особый интерес к новой технологии проявляют аграрные и промышленные предприятия, стремящиеся автоматизировать контроль территорий и снизить влияние человеческого фактора. Термоэлектрическая батарея может стать основой для создания «умных» дронов, поддерживающих интеллектуальные системы слежения и анализа данных, а также способствовать развитию беспроводных сетей и инфраструктуры для энергетики и транспорта.
Внедрение таких батарей в беспилотную авиацию станет серьезным прорывом для наблюдения, анализа и управления объектами в масштабах страны.
Позитивный взгляд в будущее беспилотной техники
Виктор Иванайский и его коллеги из Алтайского государственного аграрного университета уверенно двигаются к созданию беспилотников будущего. Термоэлектрическая батарея с технологией бесконтактной зарядки уже сегодня показывает реальные результаты и открывает дверь в эру полностью автономных летательных аппаратов. Следующим этапом развития станет массовое внедрение разработок АГАУ в различные отрасли; такой подход гарантирует эффективную и безопасную работу техники не только в России, но и на международном уровне. Благодаря усилиям российских ученых, беспилотные аппараты получат не только мобильность, но и рекордную автономность. Новое решение способно вывести технологии и экономику на новый этап — эру бесперебойной работы, инновационных миссий и автоматизации процессов, способствуя развитию отечественной авиационной индустрии и укреплению позиций страны в сфере высоких технологий.
Источник: biz.cnews.ru
