Почему большинство современных военных БПЛА до сих пор используют обычные бесколлекторные электродвигатели?
Когда говорят о современных беспилотниках, чаще всего вспоминают искусственный интеллект, компьютерное зрение, защищенную связь и автономную навигацию. Но есть одна технология, без которой большинство БПЛА просто не смогли бы летать. И что удивительно — ей уже больше двух десятилетий.
Речь идет о бесколлекторном электродвигателе (BLDC).
Возникает вопрос: если технологии развиваются настолько быстро, почему военные беспилотники до сих пор используют, казалось бы, обычные электромоторы?
Ответ прост: инженерам пока не удалось создать решение, которое было бы лучше сразу по всем параметрам.
BLDC сочетает высокую эффективность (КПД до 90–95%), небольшой вес, высокую удельную мощность, надежность и простоту конструкции. В нем нет щеток, которые изнашиваются, а управление полностью осуществляется электроникой через регулятор скорости (ESC). В результате двигатель способен работать тысячи часов практически без обслуживания.
За годы развития беспилотной авиации рассматривались самые разные альтернативы.
Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают большую дальность полета, но создают вибрации, шумят и требуют регулярного обслуживания.
Электрические импеллеры (EDF) позволяют развивать высокую скорость, однако значительно менее эффективны в режимах зависания и медленного полета.
Роторно-поршневые двигатели отлично подходят для тяжелых разведывательных аппаратов, но они сложнее, дороже и менее универсальны.
Турбореактивные двигатели обеспечивают рекордную скорость, однако расход топлива, стоимость и сложность эксплуатации делают их решением для весьма ограниченного круга задач.
Получается интересная ситуация: практически каждая технология превосходит BLDC по одному показателю, но одновременно проигрывает сразу по нескольким другим.
Поэтому сегодня инженеры совершенствуют не столько сам двигатель, сколько все, что его окружает. Улучшаются магниты, появляются более эффективные регуляторы скорости, разрабатываются новые материалы для винтов, совершенствуются аккумуляторы и силовая электроника.
Конечно, исследования не стоят на месте. Осевые электродвигатели (Axial Flux), высоковольтные силовые системы, гибридные установки и водородные топливные элементы могут серьезно изменить рынок в ближайшие годы. Но пока ни одна из этих технологий не смогла предложить столь же удачный баланс между эффективностью, надежностью, стоимостью и массовостью.
Именно поэтому сегодня, несмотря на стремительное развитие искусственного интеллекта и автономных систем, основу большинства современных военных БПЛА по-прежнему составляют обычные бесколлекторные электродвигатели.
А как вы считаете, какая технология первой сможет заменить BLDC в беспилотной авиации — осевые электродвигатели, гибридные силовые установки или что-то совершенно новое?
#БПЛА #Дроны #ТехнологииПобеды #ВоенныеТехнологии #Электродвигатель #BLDC #Инженерия #FPV #Беспилотники #Авиация #ВоеннаяИнженерия #Технологии
10
