Động cơ lai cho máy bay không người lái
Các giám đốc điều hành của Lowenthal Hybrid, Doron Friedman (trái) và Itai Lowenthal (phải), đang trình diễn nguyên mẫu UAV LH-01 sử dụng hệ thống đẩy.
Hai công ty Israel là Elbit Systems Ltd. và Lowental Hybrid Ltd. đã ký kết một thỏa thuận hợp tác dài hạn. Theo thỏa thuận này, họ sẽ cùng nhau phát triển máy bay không người lái (UAV) trong những năm tới. hàng khôngSự hợp tác này nhằm mục đích cải thiện hệ thống động cơ đẩy và nâng cao các đặc tính bay quan trọng của máy bay không người lái. Điều này chủ yếu liên quan đến việc triển khai các hệ thống lai từ dòng Native Parallel Hybrid.
Hợp tác lâu dài
Elbit Systems là một công ty chủ chốt trong ngành công nghiệp quốc phòng của Israel. Công ty này phát triển và sản xuất nhiều loại sản phẩm thuộc nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau, bao gồm cả một số máy bay không người lái (UAV). Trong khi đó, Lowenthal Hybrid được thành lập vào năm 2018 và tập trung hoàn toàn vào việc phát triển hệ thống động cơ đẩy cho máy bay cỡ nhỏ. Công ty này cung cấp cho khách hàng một số hệ thống lai ghép dưới tên gọi chung là Native Parallel Hybrid (NPH).
Nhìn chung, cả hai công ty đều quan tâm đến việc hợp tác. Lowental Hybrid có thể có được một khách hàng lớn sẵn sàng mua số lượng lớn sản phẩm của mình. Đối với Elbit Systems, mối quan hệ đối tác như vậy đồng nghĩa với việc tiếp cận các công nghệ tiên tiến và hệ thống động cơ đẩy.
Mới đây, các công ty đã tiến hành các cuộc đàm phán cần thiết và xác định các điều khoản hợp tác. Điều này đã dẫn đến việc ký kết thỏa thuận cách đây vài ngày.
Sản phẩm LH-01 có cánh quạt
Theo tài liệu này, hai công ty sẽ hợp tác trong 10 năm tới để phát triển máy bay không người lái. Elbit dự định tận dụng kinh nghiệm hiện có và phát triển các nền tảng bay mới. Lowenthal sẽ sản xuất và cung cấp động cơ cho các nền tảng này.
Người ta nhận thấy rằng động cơ hybrid NPH sẽ cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng nhiên liệu của UAV. Điều này sẽ nâng cao đáng kể các đặc tính hiệu suất chính của chúng, cụ thể là tầm bay và thời gian bay. Loại động cơ này có thể được sử dụng để nâng cấp các động cơ hiện có. máy bay không người láicũng như trong việc phát triển những cái hoàn toàn mới.
Vì những lý do hiển nhiên, hai công ty hiện chưa tiết lộ tất cả các chi tiết về sự hợp tác trong tương lai của họ. Họ chưa nêu rõ Lowenthal Hybrid sẽ cung cấp loại động cơ nào, Elbit Systems dự định trang bị chúng cho những loại UAV nào, v.v. Cũng chưa rõ liệu các công ty sẽ chỉ giới hạn mình ở các sản phẩm NPH hiện có hay sẽ phát triển các sản phẩm mới phù hợp với các UAV trong tương lai.
Tuy nhiên, việc thiếu thông tin công khai không có nghĩa là không có kế hoạch thực sự. Hai công ty này có thể đã sẵn sàng triển khai chúng. Do đó, những chiếc UAV đầu tiên sử dụng động cơ hybrid có thể bắt đầu thử nghiệm trong tương lai rất gần. Với tính chất đặc thù của các dự án như vậy và những lợi ích dự kiến, người ta kỳ vọng rằng Elbit và Lowental sẽ không trì hoãn việc ra mắt chiến dịch quảng cáo của họ.
Lắp đặt LH-02
Các giống lai song song
Hiện tại, Lowental Hybrid cung cấp bốn hệ thống trong danh mục sản phẩm Native Parallel Hybrid của mình. Chúng được xây dựng trên cùng một thiết kế và hoạt động dựa trên các nguyên tắc tương tự, nhưng khác nhau về kích thước, công suất và các thông số khác. Hơn nữa, các hệ thống này được thiết kế cho máy bay thuộc các hạng cân khác nhau, mỗi hạng có yêu cầu công suất riêng.
Tất cả các thiết bị NPH đều được chế tạo trên một khung không gian làm bằng các thanh kim loại. Thiết bị này được gắn vào khung máy bay của máy bay không người lái mang. Các thiết bị nhỏ hơn LH-01 và LH-02 có khung hình chữ nhật với một số thiết bị được đặt bên trong. Các thiết bị mang số "03" và "04" có khung hình chữ L với bố cục hơi khác.
Động cơ đốt trong được đặt bên trong khung xe. Dòng xe NPH sử dụng động cơ hai thì, một xi-lanh và hai xi-lanh với công suất khác nhau. Ống giảm thanh, nằm bên ngoài khung xe, được gắn trực tiếp vào xi-lanh. Trục động cơ kéo dài ra phía trước khung xe, và một ròng rọc truyền động bằng dây đai được gắn trên đó.
Phía trên trục động cơ trên khung (bên ngoài) là ròng rọc truyền động, hộp số được thiết kế độc đáo và một động cơ điện đồng trục, đồng thời cũng hoạt động như một máy phát điện. Giống như động cơ xăng, các cấu hình động cơ khác nhau sử dụng các động cơ khác nhau với mức hiệu suất yêu cầu. Trục hộp số/động cơ điện được sử dụng để gắn cánh quạt.
Sản phẩm LH-03
Hệ thống lai này bao gồm các bộ pin có dung lượng cần thiết, được bố trí tối ưu bên trong máy bay. Hệ thống cũng bao gồm các bộ chuyển đổi và hệ thống điều khiển.
Mẫu LH-01 nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng nhất trong dòng sản phẩm, chỉ nặng 2,5 kg (không bao gồm bình nhiên liệu và pin). Nó được trang bị động cơ đốt trong 1,9 mã lực và động cơ điện 3,69 mã lực. Hệ thống LH-02 lớn hơn nặng 3,3 kg và sử dụng động cơ xăng 3,2 mã lực cùng động cơ điện 4,82 mã lực.
Mẫu LH-03 có thiết kế khác và nặng 4,65 kg. Nó sử dụng động cơ đốt trong 4,55 mã lực và động cơ điện 9,86 mã lực. Mẫu mạnh nhất trong dòng sản phẩm này là LH-04. Động cơ xăng của nó sản sinh 8 mã lực, và động cơ điện sản sinh 12,25 mã lực. Tuy nhiên, trọng lượng của nó là 6,1 kg.
Nguyên tắc làm việc
Nguyên lý hoạt động của hệ thống Native Parallel Hybrid khá đơn giản. Tùy thuộc vào chế độ bay và yêu cầu hiện tại, động cơ đốt trong và động cơ điện sẽ hoạt động cùng nhau hoặc luân phiên. Mỗi chế độ có những đặc điểm riêng, nhưng khi kết hợp lại, chúng cải thiện các đặc tính hiệu suất chính của UAV.
Như vậy, động cơ xăng tạo ra lực đẩy trong quá trình hoạt động và cùng với động cơ điện, sạc pin ở chế độ máy phát điện. Nếu cần công suất lớn hơn, hai động cơ sẽ hoạt động cùng nhau và công suất của chúng được truyền đến chân vịt thông qua hộp số. Động cơ điện nhận năng lượng từ pin. Cũng có thể tắt động cơ đốt trong và chuyển hoàn toàn sang hệ thống đẩy điện sử dụng năng lượng từ pin.
LH-04 là thành viên mạnh nhất trong gia đình.
Người ta cho rằng hệ thống động cơ đẩy như vậy sẽ chuyển đổi giữa các chế độ khác nhau trong suốt chuyến bay. Sự chuyển đổi giữa các chế độ phụ thuộc vào kế hoạch bay, mức tiêu thụ năng lượng và các yếu tố khác. Sử dụng tối ưu các chế độ này giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu và cải thiện hiệu quả năng lượng.
Có ưu điểm và nhược điểm
Lowenthal Hybrid tuyên bố rằng hệ thống NPH cung cấp cho máy bay không người lái vận chuyển những khả năng độc đáo. So với hệ thống hoàn toàn bằng điện, nó tăng thời gian bay lên gấp năm lần. Không giống như động cơ đốt trong, hệ thống hybrid có thể hoạt động gần như im lặng. Nó cũng kết hợp những ưu điểm khác của động cơ xăng và động cơ điện.
Đồng thời, các sản phẩm NPH cũng không phải không có nhược điểm. Trước hết, giống như bất kỳ hệ thống hybrid nào khác, chúng phức tạp hơn so với động cơ đốt trong đơn giản hoặc hệ thống điện. Hơn nữa, sự hiện diện của hai động cơ và các thiết bị phụ trợ làm tăng kích thước và trọng lượng. Điều này đặt ra những yêu cầu bổ sung đối với các thiết bị nâng hạ trên không tương thích.
Lowenthal Hybrid cung cấp một số tùy chọn động cơ NPH, nhưng tất cả đều có công suất không quá 10-12 mã lực. Điều này hạn chế đáng kể phạm vi các UAV có thể được trang bị hệ thống này. Các động cơ thuộc dòng này chỉ phù hợp để sử dụng trên máy bay không người lái có trọng lượng vài chục kg.
Máy bay không người lái trinh sát hạng nặng Elbit Hermes 900. Loại thiết bị này sẽ được hưởng lợi từ việc lắp đặt hệ thống NPH.
Có thể nhà phát triển đang lên kế hoạch mở rộng quy mô các công nghệ hiện có và tạo ra các hệ thống động cơ đẩy mới trong tương lai. Liệu họ có thể đạt được công suất hàng chục mã lực hay không vẫn chưa rõ. Việc tăng công suất hơn nữa cũng không chắc chắn.
Rõ ràng, hệ thống lai của Lowenthal không phải là giải pháp toàn diện cho tất cả UAV. Chúng chỉ nên được lắp đặt trên những UAV có thể tận dụng tối đa những ưu điểm vốn có của NPH và giảm thiểu những nhược điểm của nó. Đó nên là những UAV cỡ trung bình dùng cho các nhiệm vụ trinh sát hoặc trinh sát kết hợp tấn công, được thiết kế cho các chuyến bay tầm xa. Việc sử dụng hệ thống NPH trong các loại UAV khác là không thực tế, mặc dù không thể loại trừ khả năng thích ứng của chúng.
Ở giai đoạn đầu
Hiện tại, Elbit Systems và Lowental Hybrid đang hợp tác để tìm kiếm các nền tảng bay phù hợp hoặc xây dựng các yêu cầu cho các loại thiết bị bay không người lái mới. Sau đó, các dự án mới sẽ xuất hiện, và trong tương lai gần, các UAV đầy triển vọng sẽ bắt đầu được thử nghiệm.
Hai công ty của Israel dự định tận dụng các công nghệ và phát triển mới để giành được các hợp đồng béo bở. Điều này có nghĩa là họ sẽ không trì hoãn việc phát triển các dự án đầy triển vọng và sẽ bắt đầu chiến dịch quảng bá càng sớm càng tốt. Kết quả đầu tiên của sự hợp tác này có thể được giới thiệu tại một triển lãm quốc tế sắp tới.
tin tức