Քանի տեսակի են թռչող սարքերի մարտկոցները

Թռչող մեքենաների տեխնոլոգիայի զարգացումը կապված է մարտկոցների քիմիայի առաջընթացի հետ: Էլեկտրամատակարարումը անօդաչու թռչող սարքերի (UAV) հիմնական մասն է, որը որոշում է թռիչքի տևողությունը, աշխատանքային տիրույթը և ընդհանուր հնարավորությունները: Սկսած հobby-իստներից մինչև մասնագետների՝ համար կարևոր է հասկանալ հիմնական մարտկոցների տեսակների բնութագրերը, առավելությունները և սահմանափակումները՝ ճիշտ գործիքներ ընտրելու և դրանք անվտանգ, արդյունավետ կերպով օգտագործելու համար: Այս հոդվածում քննարկվում են թռչող մեքենաների երեք հիմնական մարտկոցների տեսակները՝ լիթիում-պոլիմերային (LiPo), լիթիում-իոնային (Li-ion) և նիկել-կադմիումային (NiCd):

Լիթիում-պոլիմերային (LiPo) մարտկոցներ. բարձր կարողությամբ էներգաաղբյուր

LiPo մարտկոցները դարձել են սպառողական և բարձր կարողությամբ թռչող մեքենաների ստանդարտ, հատկապես մրցումների, թռիչքային շրջադարձերի և բարձրակարգ ֆիլմահանման համար: Դրանց համար հայտնի լինելը պայմանավորված է այն հատկանիշներով, որոնք համապատասխանում են ժամանակակից թռչող մեքենաների բարձր պահանջներին:

● Քիմիան և կառուցվածքը: Լիթիում-իոնային մարտկոցների հակադրությամբ, որոնք օգտագործում են հեղուկ էլեկտրոլիտներ, LiPo մարտկոցները օգտագործում են կիսապինդ կամ ժելեանման պոլիմեր էլեկտրոլիտներ: Սովորաբար դրանք փաթեթավորված են փոքր ալյումին-պլաստիկ թաղանթներում՝ ոչ պինդ մետաղական ստվարամիջոցների փոխարեն: Այս ճկուն կոնստրուկցիան թույլ է տալիս արտադրողներին արտադրել թեթև մարտկոցներ տարբեր ձևերով՝ հարմարեցնելով կոմպակտ և աէրոդինամիկ անօդ ներքային մարմիններին:
● Պարագայության առավելություններ: LiPo մարտկոցները առաջարկում են բարձր էներգախտություն (սովորաբար 150–250 Վտ/կգ) և բարձր արտամղման արագություն: Սա երկարաձգում է թռիչքի տևողությունը և հնարավորություն է տալիս արագ ուժի վերամբարձում արագացման, կառավարման և բարձր հզորությամբ շարժիչների համար: Նրանց ցածր ինքնալիցքաթափման արագությունը նույնպես օգնում է պահպանել կուտակված էներգիան օգտագործման ընդհատման դեպքում:
● Տեխնիկական բնութագրեր և պիտակավորում: Տարողությունը չափվում է միլիամպեր-ժամերով (մԱ/ժ) կամ ամպեր-ժամերով (Ա/ժ): Լարումը կախված է հաջորդաբար միացված տարրերի քանակից (S), որտեղ յուրաքանչյուր տարր տալիս է 3,7 Վ: Օրինակ՝ 3S փաթեթը տալիս է 11,1 Վ, իսկ 6S-ը՝ 22,2 Վ: C-ռեժիմը ցուցադրում է անվտանգ անընդհատ արտամղման հնարավորությունը. 30C, 5000մԱ/ժ մարտկոցը կարող է անընդհատ մատակարարել 150Ա:
● Կանխարգելման և անվտանգության միջոցառումներ. LiPo մարտկոցները զգայուն են սխալ օգտագործման նկատմամբ: Յուրաքանչյուր տարրի համար 4,2 Վ-ից բարձր լիցքավորելը կամ 3,2 Վ-ից ներքև լիցքը վերացնելը կարող է հանգեցնել մշտական վնասվածքի, փքվելու կամ նույնիսկ հրդեհի: Դրանք պահանջում են հատուկ լիցքավորիչներ հավասարակշռման գործառույթներով և զգուշի վերահսկողություն: Դրանց ցիկլային կյանքը սովորաբար 150–300 ցիկլ է, որը կարճ է լիթիում-իոնային մարտկոցներից: Ծառայողական ժամկետը երկարաձգելու համար դրանք պետք է պահել մոտ 50% լիցքով՝ սառը, չոր միջավայրում:

Լիթիում-իոնային (Li-ion) մարտկոցներ. երկարակեցության չեմպիոն

Li-ion մարտկոցները մեկ այլ տարածված լիթիում-հիմնված քիմիական կազմ են, որոնք ընտրվում են այն կիրառությունների համար, որտեղ պահանջվում է երկարաձգված թռիչքի և շահագործման ժամկետ, առավելագույն հզորությունից բացի:

● Քիմիան և կառուցվածքը: Li-ion մարտկոցները օգտագործում են հեղուկ էլեկտրոլիտներ և սովորաբար հանդիպում են պինդ ցիլինդրային (օրինակ՝ 18650 մարտկոցներ) կամ պրիզմային տուփերում, ինչը դրանք դարձնում է ամուր և տևական:
● Պարագայության առավելություններ: Նրանք առաջարկում են բարձր էներգիայի խտություն, որը հաճախ համեմատելի է կամ գերազանցում է LiPo մարտկոցներին: Սա դրանք դարձնում է իդեալական այն անօդաչուների համար, որոնք օգտագործվում են հարթակման, ստուգման, հսկողության և լուսանկարչության մեջ, որտեղ կարևոր է երկարատևությունը: Li-ion մարտկոցները սովորաբար տևում են 300–500 ցիկլ, իսկ առաջադեմ ձևավորումները հասնում են 500–1000 ցիկլի: Նրանք ավելի կայուն են, փքվելու հակվածություն ունեն ավելի քիչ, և ավելի անվտանգ են սովորական օգտագործման դեպքում:
● Փոխզիջումներ: Li-ion մարտկոցներն ընդհանուր առմամբ ցածր մաքսիմալ արտամղման արագություն ունեն, քան LiPo մարտկոցները, ինչը դրանք պակաս հարմար դարձնում է մրցուղիների կամ սթանտ դրոնների համար: Նրանք նաև կարող են լինել մի փոքր ծանր՝ նույն տարողությամբ: Այնուամենայնիվ, նորարարություններ, ինչպիսիք են բարձր էներգախտությամբ լիթիումային մարտկոցները (մինչև 400 Վտ/կգ), սահմաններ են հերկում, հնարավոր դարձնելով ավելի երկար թռիչքի տևողություն և կայուն աշխատանք լայն ջերմաստիճանային տիրույթում (-40°C-ից մինչև 60°C):

Նիկել-կադմիումային (NiCd) մարտկոցներ. Դիմացկուն և ամուր վետերաններ

NiCd մարտկոցները ներկայացնում են հին տեխնոլոգիա, որը հիմնականում փոխարինվել է լիթիում պարունակող քիմիական տարրերով սպառողական դրոններում, սակայն դեռևս օգտակար են որոշակի կիրառություններում՝ իրենց ամրության շնորհիվ:

● Քիմիան և պատմությունը. NiCd մարտկոցներն օգտագործում են կադմիում և նիկելի հիդրօքսիդ էլեկտրոդներ հիմնային էլեկտրոլիտներով: Նրանց էներգախտությունը շատ ցածր է (40–60 Վտ/կգ), ինչը դրանք ավելի ծանր և ծավալուն դարձնում է՝ համեմատած լիթիումային մարտկոցների հետ:
● Առավելություններ: NiCd մարտկոցները աչքի են ընկնում ծայրահեղ պայմաններում, հուսալիորեն աշխատելով -20°C-ից մինչև 60°C (երբեմն -30°C-ից մինչև 50°C): Նրանք դիմադրում են ֆիզիկական հարվածներին, թրթռոցին, գերլիցքավորմանը և խորը արտամտացմանը ավելի լավ, քան լիթիումային մարտկոցները: Նրանք նաև ապահովում են բարձր արտամտացման արագություն և սովորաբար ավելի էժան են:
● Թերություններ և սպասարկում. NiCd մարտկոցները տուժում են «հիշողության էֆեկտից», երբ կրկնվող մասնակի լիցքավորման/արտամտացման ցիկլները նվազեցնում են տարողությունը: Կատարունակությունը պահպանելու համար պահանջվում են կանոնավոր լրիվ արտամտացումներ: Նրանք նաև ունեն բարձր ինքնարտամտացման արագություն և պարունակում են թունավոր կադմիում, ինչը ներկայացնում է շրջակա միջավայրի համար վտանգ: Լիցքավորումը դանդաղ է (10–16 ժամ՝ փոքր-ինչ լիցքավորմամբ), թեև հնարավոր է արագ լիցքավորում 1C-ով՝ մոտ մեկ ժամում:

Եզրակացություն. Ճիշտ սնուցման աղբյուրի ընտրություն

● LiPo մարտկոցները լավագույնն են բարձր կատարողականությամբ անօդաչու թռչող սարքերի համար, որոնք օգտագործվում են մրցումներում, սթրինգերում կամ ստեղծված են հատուկ կառուցվածքների համար, քանի որ ապահովում են պայթուցիկ ուժ և թեթև կոնստրուկցիա, սակայն պահանջում են զգուշի սպասարկում:
● Li-ion մարտկոցները իդեալական են առևտրային, լուսանկարչական և մարզողական թռչող սարքերի համար՝ հավասարակշռելով էներգախտությունը, անվտանգությունը և երկար ծառայողական ժամկետը:
● NiCd մարտկոցները հարմար են միայն որոշակի արդյունաբերական, ռազմական կամ հնաոճ կիրառումների համար, որտեղ չափազանց մեծ տևողականությունը և ջերմաստիճանի դիմացկունությունը հաշվի չեն առնվում նրանց թերությունների հետ:

Քանի որ մարտկոցների տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, ավելի բարձր էներգախտություն, բարելավված անվտանգություն և լավագույն ջերմաստիճանի հարմարվողականություն են հայտնվում: Ուժի, մարզողականության և հաստատականության միջև հարաբերակցությունը կշարունակի մնալ թռչող սարքերի ավիացիայի կենտրոնական մասը: Այս հիմնարար մարտկոցների տեսակները հասկանալով՝ օդաչուները և շահագործողները կարող են գիտակցված որոշումներ կայացնել՝ ապահովելով, որ նրանց թռչող սարքերը ունենան ճիշտ «սիրտը» առաջադրանքի համար: