Konsep otonom 'melayang dengan matahari'

Periset di Laboratorium Penelitian Angkatan Laut A.S. (NRL), Bagian Penelitian Kendaraan dan Bagian Fotovoltaik sedang membangun konsep koperasi otomatik yang melonjak dari kendaraan udara tak berawak (UAV).

Penelitian mereka menyelidiki adanya photovoltaics surya (PV) terhadap teknik melonjak otonom koperasi, yang memungkinkan penerbangan ketahanan panjang dari pesawat berlayar tak berawak yang menggunakan kekuatan matahari.

Program Pembangkit Listrik Tenaga Surya Photovoltaic and Autonomous Soaring dan Kantor Energi Ekspedisi Korps Marinir AS (E2O) ingin memperbaiki kemampuan platform tak berawak untuk mendukung misi informasi, pengawasan, dan pengintaian 24 jam 24-7.

Dengan demikian, warfighter akan sangat menguntungkan karena akan mengurangi jumlah baterai atau bahan bakar yang harus mereka bawa ke dalam pertempuran, dan memperbaiki ketersediaan cakupan aset ISR yang berkesinambungan.

"NRL telah dua kali menerbangkan UAV surya kita (berdasarkan sailplane SBXC) lebih dari 10 jam menggunakan kombinasi photovoltaics surya dan melonjak otonom sebagai bagian dari program penelitian 'melonjak-lebur'," kata Dr. Dan Edwards, insinyur kedirgantaraan, dikutip dari science daily.

Penelitian ini menyelidiki nilai menggabungkan algoritma melonjakan otonom dan photovoltaics surya untuk menangkap energi dari lingkungan supaya memperpanjang daya tahan terbang dan operasi misi pesawat terbang.

Sebuah array fotovoltaik, custom yang dibangun di Bagian Penelitian Kendaraan NRL dan Bagian Photovoltaic, diintegrasikan ke dalam panel sayap tengah pesawat PV-SBXC sebagai pengganti  sayap aslinya. Manajemen daya dan sistem distribusi mengubah daya dari susunan matahari menjadi tegangan arus searah (DC), yang dapat digunakan motor listrik untuk penggerak, atau mengisi ulang 'baterai cerdas'.

Selain itu, algoritma perangkat lunak melonjak yang otonom (yang biasanya akan memantau angin vertikal lokal di sekitar pesawat) memerintahkan pesawat untuk mengorbit di pesawat terbang terdekat, sangat mirip dengan burung yang melonjak.

Namun, algoritma tersebut dinonaktifkan untuk dua penerbangan matahari guna menilai kinerja matahari saja. Lonjakan pasif (yang berarti tidak ada manuver spesifik yang mencoba menangkap termal) masih diperbolehkan, membiarkan pesawat mematikan motor jika ketinggian meningkat karena updraft di sepanjang jalur penerbangan yang telah ditentukan sebelumnya.

Perangkat lunak melonjak otonom diuji secara ekstensif dalam demonstrasi penerbangan sebelumnya pada akhir Oktober 2015.

UAV dengan susunan matahari yang dibangun di NRL menggunakan sel surya Sunpower Inc., terbang selama 10 jam, 50 menit pada tanggal 14 Oktober 2016. Lepas landas terjadi pada pukul 07.20 pukul 9.20 waktu pengisian baterai dan pendaratan terjadi pada pukul 06:10 malam. Dengan baterai 10 persen. Aktivitas termal sangat baik di tengah hari dan 40 persen penerbangan dihabiskan dengan motor, dan susunan matahari sebagian mengisi ulang baterai saat motor dimatikan.

UAV yang dilengkapi dengan sayap surya menggabungkan array PV dari Alta Devices, Inc. Maskapai ini terbang selama 11 jam, 2 menit pada tanggal 19 April 2017. Lepas landas terjadi pada pukul 07:46, sekitar satu jam setelah matahari terbit, dengan status baterai di 90 persen.

Landing terjadi pada pukul 06.48, kira-kira satu jam sebelum matahari terbenam, dengan baterai berkapasitas 26 persen. Aktivitas termal sangat lemah dan hampir semua penerbangan dihabiskan untuk menjalankan motor. Di dekat matahari siang, deretan matahari memberikan daya yang cukup untuk berlayar dengan tenaga surya saja.

Sistem manajemen daya untuk kedua penerbangan itu disediakan oleh Packet Digital, Inc., sebagai bagian dari hibah dari North Dakota Renewable Energy Council.

"Percobaan mengkonfirmasi keuntungan ketahanan yang signifikan dimungkinkan dengan memanfaatkan thermal updrafts dan radiasi matahari, dan bukannya mengabaikan sumber energi bebas ini," kata Edwards.

Pengujian di masa depan akan fokus pada mengkuantifikasi ruang perdagangan antara peningkatan efisiensi sel surya dan menggabungkan dengan peningkatan otonom untuk pengisian ulang tenaga surya yang lebih baik.

Bagian Riset Kendaraan di NRL melakukan penelitian untuk mengembangkan teknologi untuk sistem otomis, terjangkau, tak berawak, yang membawa berbagai muatan untuk berbagai skenario misi. Bagian ini terdiri dari insinyur aeronautika, dirgantara, listrik, dan mekanik, ilmuwan, serta teknisi yang berdedikasi untuk memajukan teknologi mutakhir tanpa sistem mutakhir.

Bagian Photovoltaics di NRL melakukan penelitian untuk mengembangkan teknologi sel surya (fotovoltaik) untuk memungkinkan sumber daya bebas, terbarukan, portabel, dan portabel untuk warfighter. Bagian ini terdiri dari fisikawan, insinyur listrik, dan ahli kimia yang didedikasikan untuk memajukan sumber daya dan sistem PV yang mutakhir.(kakikukram.com)

Images:
Science daily

0 komentar:

Post a Comment