Table of Contents
مؤسسة الأداء المتوسط للطائرات
وتمثل الطائرات المسيرة المقاتلة الطرف المتطور من تصميم المركبات الجوية غير المأهولة، مما يدفع حدود السرعة والقابلية للذوبان وكثافة الطاقة، وفي قلب كل أربعة مروحيات تنافسية، يكمن نظام الدفع الكهربائي، وهو تجمع مدمج تماما للعناصر التي يجب أن تعمل في وئام تام من أجل تحقيق الدافع الفوري والتحكم الدقيق الذي يتطلبه سباق الطائرات بدون طيار، بخلاف كل ما يقوم به المستهلك من أعمال في مجال الإنشاءات الآلية،
والتحدي الأساسي في سباق الدفع بالطائرات بدون طيار هو تحقيق توازن أمثل بين ناتج الطاقة والوزن، مع إدارة الحرارة والكفاءة والقابلية للاستمرار تحت حمولات قصوى، وتخضع الطائرات الآلية بشكل روتيني لقوى تعجيل تتجاوز خمس مرات، ويجب أن يستجيب نظام الدفع بتغييرات سريعة من شأنها أن تدمر المكونات الأقل قدرة، وقد أدى هذا المناخ التشغيلي المطل على إحداث ابتكارات لا تكل من جميع جوانبها.
إن فهم التفاعل بين السيارات ومراقبي السرعة الإلكترونية والزواحف والبطاريات أمر أساسي لأي شخص يتطلع إلى التنافس في سباق الطائرات بدون طيار، والخيارات التي يتم اتخاذها في كل فئة من فئات العناصر تؤثر مباشرة على خصائص الرحلات، وفترات الانقضاض، والقدرة التنافسية العامة للبناء، وهذه المادة توفر فحصا شاملا للدفع الكهربائي العالي الأداء للراكب دون طيار، يغطي المكونات الأساسية، والتقدم التكنولوجي الأخير، والسير في المستقبل.
العناصر الأساسية للكهرباء العالية الأداء
ويتألف نظام الدفع بالطائرة بدون طيار في كل سباق من أربعة نظم فرعية رئيسية يجب مضاهاتها بعناية لتحقيق الأداء الأمثل، ويحدد التفاعل بين هذه المكونات كل شيء من السرعة القصوى والتسارع إلى معالجة الخصائص والوقت في الطيران، واختيار العناصر التي تعمل معا بشكل جيد هو أكثر أهمية من اختيار أقوي الأجزاء الفردية.
محركات البلدان النامية عديمة الرحمة
إن محركات الـ دي دي دي بلا شك هي المعيار الذي لا يُدعَم للسباق بالطائرة بدون طيار، ولسبب وجيه، هذه المحركات تزيل الفرشاة التي وجدت في محركات العاصمة التقليدية، وتخفض الاحتكاك، وتزيل اللبس، وتسمح بزيادة سرعة التناوب، وتميز محركات الطائرات بدون طيار بحجمها المتحرك، وأرقامها الريحية، وقوامها، وبنوعية عالية.
ويُحدد عدد نقاط الريح، الذي يُعبر عنه عادةً كمقياس للمركبات، السرعة المحركية لكل فولت، وتُسرع المحركات العالية في إنتاج أقل من المحركات، مما يتطلب وجود محركات صغيرة، وتنتج محركات منخفضة الفولاذ أكثر تمزقاً، ولكنها تبطئ في العمود الفقري، مما يتيح للطيارين المتحركين أن يختاروا تصنيفات للمركبات تتراوح بين 1700 و2500، وذلك حسب حجم المسابقات المتحركة العالية(52).
المراقب المالي الإلكتروني السريع
إن جهاز التحكم بالسرعة الإلكترونية هو عقل نظام الدفع، وترجمة أوامر الثورات من متحكم الطيران إلى تسليم دقيق لطاقة ثلاث مراحل إلى المحركات، وقد تطورت أجهزة المعالجة الإلكترونية الحديثة إلى أبعد من مجرد سائقين محركاتين، وضمت أجهزة قوية لمراقبة الميكروفونات، وبرمجيات متقدمة لقياس الحركة، وارتباطات متطورة في مجال التحكم في النظام الإيكولوجي في BLHIBL32.
ويُعد التقييم الحالي للشبكة مواصفات أولية، حيث تُقيَّم عادةً معاملات التقلبات الإلكترونية بين 35 و60 أمبة مستمرة، مع ارتفاع معدلات الذروة في درجات الانفجار بدرجة كبيرة، كما أن التصميم المادي لأجهزة قياس سرعة التسابق الحديثة قد شهد تغيرات كبيرة، وقد انتقلت الصناعة إلى حد كبير من أجهزة قياس التقلبات المتسارعة إلى مجالس ذات أربعة مستويات مئوية، مما يُحد من وزن أعلى.
البطاريات الليثيوم - البوليمر
وتظل بطاريات الليثيوم البوليمرات هي تكنولوجيا تخزين الطاقة التي تختارها الطائرات المسيرة، مما يتيح أعلى كثافة في الطاقة المتاحة في معامل شكل عملي، وتختلف بطاريات أجهزة توليد الطاقة الكهربائية المتطورة اختلافا جوهريا عن البطاريات المستخدمة في أجهزة الإلكترونية الاستهلاكية أو حتى الأنواع الأخرى من الطائرات بدون طيار، وهي مصممة لمعدلات عالية جدا للتصريف، تُقيَّم عادة بين 100 سي، مما يعني أن البطاريترات المتطورة باستمرار.
وتتكون تركيبة البطاريات المتسارعة القياسية من 4S (أربعة خلايا في السلسلة تنتج 14.8 فولتات إسمية)، على الرغم من أن 6 نظم إس (S) شائعة بشكل متزايد في صفوف سباقات عالية القوة، وتتراوح قدرة البطاريات عادة بين 850 ميلاً و1500 متراً مربعاً، مع وجود قدرات أعلى تتيح وقتاً أطول للطيران بتكلفة إضافية، كما أن الحجم المادي للبطارية ووزن يؤثران تأثيراً كبيراً على مركز الجاذبية ومعاملات المتنابية والمناولة
المجندون
ويترجم البروبليون قوة التناوب إلى قوة دفع، مما يجعلهم العنصر الحاسم النهائي في سلسلة الدفع، ويصمم مدافع القاذفات الآلية لتصليحها القصوى وكفاءتها في الإدارة العليا، مع القذف، والمقياس، والعد النهائي، والتكوين المادي، وكل ذلك يؤثر على الأداء، وأكثر أحجام الموصلات شيوعا هي 5 بوصة، مع وجود قيم متطرفة تتراوح بين 4 و 6 بوصات.
وقد شهد اختيار المواد المسببة للشحن تطورا كبيرا، إذ أن المركبين من الألياف البوليفية والنيلونية هما معياران يوفران توازنا جيدا في القابلية للدوام والوزن، ويعرضان على المحركات الدافعة للمركبات درجة أعلى من الارتداد ويقللان الوزن، مما يؤدي إلى نقل أكثر كفاءة للطاقة ويقلل من درجة الحرارة عند فشلها.
دال - التقدم في تكنولوجيا الإرسال الكهربائي
وقد أدى الابتكار الأخير في مجال تسارع الطائرات بدون طيار إلى مطالب المنافسة المهنية ودورات التكرار السريع التي تُعد نموذجاً للنظام الإيكولوجي الهوائي، وقد أدت عدة تطورات تكنولوجية رئيسية إلى تحسين كبير في مظروف أداء الطائرات المسيرة خلال السنوات الخمس الماضية.
تصميمات المحركات ذات الكفاءة العالية
وقد أحرزت شركات صناعة السيارات تقدما كبيرا في تحسين الكفاءة من خلال التصميم الكهرومغناطيسي الأمثل، وأدى اعتماد رياح المركب الواحد، حيث تستخدم أسلاك واحدة مستمرة في كل مرحلة من مراحل الرياح، إلى الحد من الخسائر الحالية الناجمة عن المغناطيس مقارنة بتوصيلات الرياح المتعددة، كما أن تحسين مواد التطهير وسمك التكتل قد أدى إلى زيادة الخسائر الأساسية في مستويات التحميل العالية.
مراقبو السرعة الإلكترونية الذكية
وقد أدمجت أجهزة الاتصال الإلكترونية الحديثة قدرات متقدمة في مجال القياس عن بعد والسيطرة كانت متاحة في السابق فقط في محركات صناعية باهظة التكلفة، وتسمح بروتوكولات الاتصالات الثنائية مثل DShot لجهاز التحكم في الرحلات الجوية بإرسال أوامر رقمية والحصول على بيانات آنية بما في ذلك آلية الرصد الجوي، ودرجة الحرارة، والاستهلاك الحالي، وتسمح هذه البيانات بضبط أجهزة التحكم المتطورة في الرحلات الجوية التي يمكن أن تضبط الإنتاج المستمر استنادا إلى ظروف الحمل الفعلية.
تحسينات في تكنولوجيا البطاريات
وقد زادت كثافة الطاقة في البطاريات ذات الأداء العالي بنسبة 20 في المائة تقريبا على مدى السنوات الخمس الماضية، بينما انخفضت المقاومة الداخلية بهامش مماثل، وتنجم هذه التحسينات عن التقدم في تركيبات المواد الكهرومغناطيسية، والكيمياء الكهروليتية، وعمليات التصنيع.
الأثر على الأداء الراقص
وقد أدى الأثر التراكمي لهذه السلف في الدفع إلى تغيير جذري في كيفية أداء سباقات الطائرات بدون طيار، وقد تحقق الطائرات المسيرة الحديثة من سرعة أفقية تتجاوز 160 كيلومترا في الساعة، كما تغيرت معدلات التسارع الرأسي فوق 10 آلاف، مما أتاح للطيارين تنفيذ مناورات كان من المستحيل ماديا مع أجيال سابقة من المعدات، وأصبحت نسبة القوى إلى الوزن من سباقات تجريبية تتجاوز 10 طائرات ثابتة الحجم.
كما تحسنت موثوقية نظام التبريد بشكل كبير، حيث انخفضت إلى حد كبير حالات فشل العناصر التي كانت شائعة في الطائرات المسيرة في سباق مبكر، مثل تحلية الترددات الكهربائية، وفشل الحركة، وشق البطاريات، من خلال تحسين التصميم، وخوارزميات التحكم الذكية، مما جعل من الممكن أن يكون سباق الطائرات بدون طيار أكثر سهولة أمام الوافدين الجدد، كما أتاح للطيارين الفنيين دفع معداتهم إلى الحد بقدر أكبر من الثقة.
اختيار نظام الدفع الصحيح لبنائك
ويتطلب اختيار نظام مناسب للدفع النظر بعناية في الطلب المستهدف، ومستوى المهارات التجريبي، وفئة المنافسة، ونقطة البداية هي تحديد حجم البطاريات المرغوب فيها وحجم الدفع، الذي يحدد معا متطلبات السرعة والسرعات المحركية، وبالنسبة لمديري سباقات المركبات البالغ عددهم 5 بوصة في 4 بطاريات إس، فإن السيارات في حجم 2306 مع تقديرات KV يتراوح بين 2400 و 2700 هي مزيج ثابت من الدفعات الجاهزة للتنافس 6 من القراصنة.
وينبغي أن يستند اختيار البيوتادايين السعودي إلى الحد الأقصى للسحب الحالي للزيارات والزواحف، ويتمثل النهج المحافظ في اختيار مكافئات للمركبات بنسبة 20 في المائة على الأقل فوق الحد الأقصى المتوقع، وبالنسبة لمعظم عمليات التسارع التي تبلغ 5 بوصة، توفر أجهزة الدفع المولدة للكهرباء المتوسطة غرفة ملائمة، بينما قد تتطلب خيارات أكبر للوقود أو للشحنات الجرثوم 60 قدماً من نماذج الصنع.
التموين والتعظيم
ويتطلب نظام الدفع العالي الأداء تدقيقا لتحقيق كامل إمكاناته، ويجب أن يتم تشكيل برنامج مراقبة الرحلات الجوية بتوقيت مناسب، وتواتر الحركة، والحدود التي تتطابق مع النظام المميز لسلامة الملاحة والتركيب الحركي.
إن الترشيحات الدينامية وتلقيح أجهزة الاستنشاق من أجل المعالجة الفعالة للصدمات الكهربائية، مما يؤدي إلى زيادة القدرة على إحداث تطابق بين مستويات قياسات الموجات الحرارية وأجهزة الاستشعار التي تعمل بالغاز الحراري، مما يؤدي إلى زيادة سرعة استخدام أجهزة قياس الموجات الحرارية في استخدام أجهزة قياسات قياسية متطورة للتعويض عن الارتطام بالسيارات والإطارات، غير أن نوعية البنايات المادية تؤثر تأثيرا كبيرا على مدى نجاح هذه المرشات.
اعتبارات السلامة بالنسبة للنظم ذات النقاط العالية
وتُعرض نظم الدفع الكهربائي العالية الأداء مخاطر كبيرة على السلامة يجب إدارتها بعناية، فالطاقة المخزنة في بطاريات سباق ليبو كبيرة؛ وتحتوي بطارية الدفع من طراز C00Ah 6S على نحو ملائم على 29 ساعة من الطاقة، بما يكفي لإحداث إصابات شديدة أو أضرار في الممتلكات إذا ما كانت البطارية مجهزة أو ذات دائرة قصيرة، وينبغي أن تُفرض على جميع البطاريات المدافع السائلة في حاوية المحترقة أو الليبرانية.
الاتجاهات المستقبلية في مجال الانتظام الكهربائي
ومن المرجح أن تشكل عدة تكنولوجيات ناشئة الجيل القادم من دفعات الطائرات بدون طيار، وقد بدأت تظهر مركبات البوليك الحديدية في أعلى مستوياتها، مما يعرض خسائر أقل في التحول وتسامحا في درجات الحرارة أعلى مقارنة بالأجهزة التقليدية لأجهزة الدفع المزودة بأجهزة الدفع المتحركة، وقد تتيح هذه التكنولوجيا زيادة سرعة التحول، مما يتيح التحكم في السيارات، كما أن عناصر التصفية الأقل تكلفة تمثل حاليا.
كما أن المعلومات الاستخبارية الفنية تشق طريقاً في إدارة نظام الدفع، ويمكن أن تحلل الخوارزميات التعليمية الماكنة بيانات القياس عن بعد من مئات الرحلات الجوية لتحديد أفضل الظروف الزمنية لصرف الرحلات، وتركيب البطاريات، وتركيبات الدفع لتتبعات عرقية محددة، بينما تقوم بعض أجهزة التحكم المتقدمة في الرحلات الآن بتنفيذ برامج تكيفية في الوقت الحقيقي، تكيف مكاسب جهاز تحديد الهوية القائمة على أساس التكتل البطاري وظروف الطيران، مع الحفاظ على الاتساق.
وتتواصل تكنولوجيا البطاريات تطوراً، حيث تُظهر كيميائيات الكهروليت والكبريت الليثيوم التي تُظهر إمكانية إدخال تحسينات كبيرة على كثافة الطاقة والسلامة، ومع أن هذه التكنولوجيات ليست جاهزة بعد للمطالب القصوى لتطهير الطائرات بدون طيار، فإنها تمثل الحدود التالية في الدفع الكهربائي، وسوف يكون مجتمع السباق معتمداً مبكراً لأية تكنولوجيا توفر ميزة أداء قابلة للقياس، نظراً لأن الإبداع المستمر للقوى الرياضية.