Тълкуване на данни: Колко тежък е 30 км оптичен кабел?
Първо, трябва да разберем теглото на самото влакно. FPV оптичното влакно за дрон използва G657A2 устойчиво на огъване влакно с диаметър само 0,27-0,4 mm. Линейната плътност на това влакно е приблизително 0,3-0,5 грама на метър. Използване на медиана от 0,4 грама на метър за изчисление:
Теглото на 30 километра оптично влакно: 30 000 метра × 0,4 грама/метър=12,000 грама=12 килограма
На пръв поглед това число е зашеметяващо-12 килограма надхвърлят излетното тегло на много микродронове. Една ключова концепция обаче се нуждае от пояснение: тези 12 килограма не се носят изцяло от дрона.
Красотата на системата за свързване с оптични влакна се крие в това: влакното се „влачи“ към земята, а не се „носи“ изцяло от дрона. Дронът във въздуха носи само теглото на малката част от влакното, което в момента се разполага, плюс теглото на самата макара. Повечето от влакната на земята се поддържат от наземната станция.
И така, какво е действителното тегло, носено от дрона?
Ключови данни: Тегло наFPV оптичен дрон
Оптичните влакна на FPV дронове са произведени с помощта на ABS инженерна пластмаса (плътност 1,15-1,2 g/cm³) и постигат 40% намаление на теглото чрез иновативно приложение на композитни материали PP+ABS.
За конфигурация с обхват от 30 км:
1.Тегло на диска:Приблизително 3,5-4,5 kg (включително структурни компоненти, система за магнитна левитация и механизъм за навиване)
2.Първоначално тегло на влакното върху диска:Приблизително 1,5-2 кг
3.Общ полезен товар при излитане на UAV:Приблизително 5-6,5 кг
За средни -промишлени UAV (напр. максимално тегло при излитане 25-35 kg), полезен товар от 5-6,5 kg представлява приблизително 20-25% от общото му тегло, което е напълно в приемливи граници. По-важното е, че докато UAV се издига, влакната на макарата непрекъснато се развиват, което означава, че полезен товар намалява прогресивно.
40% намаление на теглото: триумф на науката за материалите и структурната оптимизация
Свръх-лекият FPV оптичен дрон дължи успеха си на два големи технологични пробива:
Първо, иновативното приложение на PP+ABS композитен материал.
В сравнение с традиционните метални или обикновени пластмасови макари, композитният материал PP+ABS значително намалява плътността, като същевременно поддържа якост на опън от 55N. Чрез модификация на-смесване на молекулярно ниво, този материал запазва здравината на ABS, като същевременно притежава леките свойства на PP, постигайки перфектен баланс на това, че е „лек, но не чуплив“.
Второ, структурната интеграция на системата за опъване на магнитна левитация.
Традиционните макари изискват сложни механични механизми за опъване, които консумират значителна част от бюджета за тегло. Контролът на напрежението при магнитна левитация на FPV дрона с влакнеста оптика интегрира функционалността за регулиране на напрежението в електромагнитната система, намалявайки броя на механичните компоненти като зъбни колела и пружини, като по този начин допълнително намалява теглото.
27% увеличение на полезния товар: Композитните ефекти на олекотения дизайн
Олекотеният дизайн на оптичния влакнест FPV дрон не само му позволява да лети, но което е по-важно, подобрява летателните му характеристики.
Данните от -тестовете в реалния свят показват, че в сравнение с подобни продукти, предимството на оптичното тегло на FPV дрона за намаляване на теглото увеличава полезния му товар с 27%. Това означава:
Дроновете, които преди можеха да носят само електро{0}}оптични модули, сега могат да носят допълнителни малки радари или лазерни далекомери.
Първоначалното 60-минутно полетно време може да бъде удължено до над 75 минути.
Решенията, които преди това трябваше да жертват част от оборудването за мисията, за да постигнат функционалност за свързване, сега могат да излетят напълно заредени.
За сценарии на мисии като граничен патрул и дълго{0}}продължително наблюдение, това увеличение от 27% често е разделителната линия между „осъществимост“ и „неосъществимост“.
Проверка-на реален сценарий: Разпределение на теглото по време на 30-километров полет
Нека симулираме промените в теглото по време на 30-километрова гранична патрулна мисия:
Фаза на излитане:Макарата е пълна. Дронът носи полезен товар от приблизително 6 кг и се изкачва стабилно.
Фаза на круиз (10 км от целта):Приблизително една-трета от оптичния кабел е разгърнат. Полезният товар е намалял до приблизително 4,5 кг.
Край на мисията (25 км от целта):Оптичният кабел е почти изчерпан. Останалият полезен товар е само структурното тегло на макарата, приблизително 2 кг.
Връщане и възстановяване:По време на възстановяване полезният товар постепенно се увеличава, но винаги остава в обхвата на мощността на UAV.
Тази характеристика на „постепенно намаляване на теглото по време на полет“ прави възможен-лет на дълги разстояния. Пилотите може дори да открият, че UAV е по-пъргав и по-отзивчив по време на връщане, отколкото по време на излитане.
Най-добрият отговор на изкуството на баланса
И така, макара с оптичен кабел с дължина 30 km твърде тежка ли е?
Отговорът е: с подходящ дизайн може да се направи изключително лек.
FPV оптичният дрон постига 40% намаление на теглото и 27% увеличение на полезния товар, което представлява двоен пробив в науката за материалите и структурната оптимизация. Това доказва, че предаването на дълги-разстояния и лекият дизайн не са противоречиви, а по-скоро изкуство, което може да бъде умело балансирано.
Когато видите този тънък, като косъм -оптичен кабел лесно да се плъзга от 9 mm ултра{2}}тънка макара, пресичайки 30 километра планини и реки, за да прехвърлите в реално-времево-видео с висока разделителна способност обратно към командния център, ще разберете-това е най-добрият отговор на изкуството на баланса.
