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XSun: 自給自足的太陽能無人機

XSun: 自給自足的太陽能無人機

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成立于2016年的XSun設(shè)計和制造了一種既擁有獨立能源又可以自我決策的無人機,用于完全自動式任務(wù)。這架無人機被稱為SolarXOne。它配備并排機翼對,能夠飛行12小時,涵蓋600公里并保持全程靜音。這種從先進航空航天技術(shù)中獲得靈感的高創(chuàng)新度飛行設(shè)備得到了很多行業(yè)的關(guān)注。XSun 需要可靠、高性能的下層組件來設(shè)計 SolarXOne。因此這家初創(chuàng)企業(yè)找到maxon,希望獲得合適的推進系統(tǒng)。


SolarXOne: 當新技術(shù)遇見再生能源             


得益于其在Airbus Defense & Space中十多年的經(jīng)驗,Benjamin David 創(chuàng)建 XSun 的初衷十分簡單:調(diào)整航天技術(shù)使其能在低空應(yīng)用。由這種理念派生出的SolarXOne 是一架具有并排機翼設(shè)計的太陽能、電動、自主的無人機。SolarXOne采用類似蜻蜓的設(shè)計,具有出色的空氣動力學(xué)性能和大面積的太陽能電池板,可以收集盡可能多的太陽能。這一切都需要在非常高性能的純電動環(huán)境中進行。


“我們堅信,將新技術(shù)和可再生能源相結(jié)合是應(yīng)對當前的環(huán)境,經(jīng)濟和社會挑戰(zhàn)的最佳方式?!盉enjamin David說。他同時指出,太陽能發(fā)電還將車載電池壽命延長了3倍。


如同衛(wèi)星那樣,SolarXOne的科技含量滿滿。半飛機、半無人機的這架UAV重25公斤,翼展4.50米,在以下幾個方面具有創(chuàng)新性:


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  易于使用  SolarXOne像無人機一樣易于操作,但具有飛機的高性能。

  快速部署  30分鐘內(nèi)完成飛行準備。

-  航程  12小時直飛。

-  靜音  由于無人機是純電動設(shè)備,它在飛行期間不會發(fā)出任何噪音。

-  出色的操控性  這是由于其空氣動力學(xué)配置與所實施的技術(shù)手段相得益彰。

-  可靠  多套備用系統(tǒng)為用戶保障高度的可靠性。

-  低維護  全電動設(shè)備幾乎不需要維護。

-  白天或晚上飛行的能力  由太陽能充電的機載電池。

-  卓越的有效載荷能力  陀螺儀、高性能相機、紅外熱像儀、激光雷達等:SolarXOne可承載高達5公斤的有效載荷,包括最新的通訊和安防技術(shù)。

-  符合航空標準的系統(tǒng)  意味著這臺UAV可認證最高等級,輕松獲得全球范圍的飛行許可。


SolarXOne: 應(yīng)用范圍廣泛             


SolarXOne的日飛行距離為600公里,可以飛越數(shù)千英畝,產(chǎn)生厘米精度分辨率的圖像。因此,許多行業(yè)都對無人機可執(zhí)行的各種任務(wù)產(chǎn)生興趣:


-  繪制陸地或海上大片區(qū)域的地圖和地形  ,如自然保護區(qū);

-  對大型線性基礎(chǔ)設(shè)施(下水管道、電力線路、道路、河流等)的高分辨率拍攝調(diào)查  ;

-  為農(nóng)業(yè)的精準實施進行拍攝調(diào)查  ,例如在需要森林測繪的前提下;

-  監(jiān)測和巡檢任務(wù)  。


XSun銷售其無人機,但同時也通過其運營團隊提供SolarXOne相關(guān)服務(wù)。該團隊為那些只想要收集數(shù)據(jù)的客戶駕駛無人機。


XSun為何放心將SolarXOne推進系統(tǒng)委任給maxon             


效率、質(zhì)量、可靠性和耐用性,這些是SolarXOne設(shè)計的指導(dǎo)原則。    “由于采用純電動設(shè)計,我們必須在每次組裝中努力降低成本和提高能源效率。    正因如此,我們必須與最好的團隊一起工作,即與maxon合作完成推進系統(tǒng)。    ”XSun的創(chuàng)始人說。      對于推進來說,挑戰(zhàn)在于找到最可靠、最高性能和最小的系統(tǒng) ,其要求幾乎與航空航天領(lǐng)域相同。    “在這三個領(lǐng)域,maxon絕對是最好的。    他們向NASA提供機器人電機是有充分理由的!    我們很高興看到maxon進入無人機市場,我們快速地建立起了合作關(guān)系。    ”Benjamin David補充道。


該技術(shù)的各個方面都必須向極限推進 ,以使無人機能夠完全獨立地飛行超過12個小時。XSun在以下三個領(lǐng)域中運用了maxon的專業(yè)知識:

  • 控制器        

  • 電機        

  • 推進系統(tǒng)        

           


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“從能源角度來看,我們的目標是在保持機體盡可能輕的同時保持相對低的能耗:這是個真正的技術(shù)挑戰(zhàn)!”maxon的航空航天項目工程師Michael Niemaz回憶時說。他從2019年來一直與XSun合作。當時,maxon才剛剛發(fā)布了無人機電機系列中的第一款。為滿足XSun的要求,maxon對無人機電機之一   ECX87 Flat   進行了改進。


maxon的航空項目經(jīng)理Luise L?skow與我們談起這個項目:“當我們開始與XSun合作時,這種類型的電機的設(shè)計只存在于其基本形式中。這也就是為什么我們必須定制一個仍在開發(fā)中的產(chǎn)品,同時將傳感器等新功能整合到其中          。我們經(jīng)驗豐富的團隊(設(shè)計工程師、測試工程師、質(zhì)量工程師、采購人員、生產(chǎn)操作人員)就各種技術(shù)要求和問題進行了深入探討,從而找到合適的解決方案。                 


最后,我們提高 ECX87 Flat 電機的功率,并修改其繞組以獲得最佳推進力。SolarXOne現(xiàn)在配備兩個經(jīng)過改裝的 ECX87 Flat 電機,位于飛機的前部。


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“為了使SolarXOne能夠完全安全地飛越城市,XSun希望盡可能地對其無人機進行認證。在這方面,maxon的專業(yè)知識發(fā)揮了重要作用,因為我們的生產(chǎn)質(zhì)量體系能夠充分確保電機的可靠性以在未來獲得認證。”Michael Niemaz指出。XSun的創(chuàng)始人對此表示認同,并補充說:“除maxon以外的其他合作伙伴很難達到與maxon相同的質(zhì)量水平。很少有公司能夠提供25頁的詳盡測試報告!


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自從在2019年的巴黎航展上相遇,maxon和XSun團隊一直在密切合作。2020年7月,在首次遠程太陽能飛行中,SolarXOne成功地?zé)o聲飛行了12個小時,沒有排放任何二氧化碳,并且完全獨立自主。從那時起,它為法國和歐洲其他地區(qū)的各種客戶完成了多項任務(wù)。更多信息請訪問:XSun.fr/  


原文 | maxon group

編譯 | Vicky




審核編輯(
黃莉
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