Стрекоза от «Тойоты»
Разработка миниатюрных крылатых дронов для самых разных целей, например, экомониторинга или незаметного слежения за какими-то объектами, становится массовой. Об одном из них размером с песчинку, который переносит ветер, мы уже писали (см. «Химию и жизнь», 2021, 10). Камень преткновения мини-роботов — слишком тяжелые аккумуляторы, даже современные литий-полимерные батареи не удается сделать очень маленькими.
И вот инженеры центрального исследовательского подразделения компании «Тойота» под руководством Одзаки Такаси (Takashi Ozaki) построили и подняли в воздух маленький круглый аппарат весом 1,8 грамма. По его периметру равномерно расположены шесть «стрекозиных» крылышек, а энергия к их приводам поступает через бортовой радиоприемник со стационарной радиостанции.
Выбор конструкции с круговой симметрией оказался ключом к высокой эффективности: для полета нужен всего один ватт мощности. Удельное же энергопотребление, 5 киловатт на килограмм, сравнимо с энергозатратами насекомых.
Особое достижение — геометрически выверенный отвод тепла от разных элементов конструкции: все нагревающиеся элементы расположены на максимальных расстояниях друг от друга. Главные из них — это дипольная приемная антенна на 5 ГГц и пьезоэлектрический привод крыльев.
Сейчас инженеры отрабатывают дистанционное управление полетом. Дрон должен двигаться по любой заданной траектории и зависать над объектом. В успешном достижении цели у команды сомнений нет — эти режимы уже отработаны проводной моделью.
Заметим, что применяемая частота радиосигнала равна частоте нового стандарта Wi-Fi и других систем пятого поколения связи, которая покроет планету сплошным ковром.