Ky moment historik, i arritur së fundmi nga inxhinieri dhe specialisti i dronëve Luc Maximo Bell, tregon se si projektimi i kujdesshëm dhe optimizimi i energjisë mund ta zgjasin ndjeshëm kohën e fluturimit.
Ky nuk është rekordi i parë i Bell, pasi ai vendosi një rekord botëror shpejtësie në tokë me kuadkopterin e tij Peregrine në vitin 2022. Megjithatë, këtë herë ai e zhvendosi fokusin e tij nga shpejtësia te qëndrueshmëria, dhe rezultati është një makinë e zhvilluar me një qëllim në mendje – të qëndrojë në ajër për sa më gjatë të jetë e mundur pa u rimbushur.
Bell iu afrua projektit me qëndrueshmërinë si përparësi kryesore. Çdo zgjedhje projektimi mbështeti këtë qëllim të vetëm. Në vend që të përdorte helika më të vogla dhe që rrotulloheshin më shpejt, ai zgjodhi helika të mëdha 40 inçëshe prej fibre karboni të prodhuara nga T-Motor. Këto helika G40 rrotullohen ngadalë në motorë me KV të ulët, gjë që zvogëlon konsumin e energjisë.
Ai i çiftëzoi ato me motorë antigravitacionalë MN105 V2 me një fuqi prej 90 KV. Këta janë motorët më të lehtë të aftë për të rrotulluar një helikë të asaj madhësie pa shtuar peshë të panevojshme. Helikat më të mëdha që rrotullohen me shpejtësi më të ulëta krijojnë ngritje më efikase, duke i lejuar dronit të qëndrojë pezull me më pak energji.
Bateritë gjysmë të ngurta litium-polimer NMC të Tattu përdoren për energji. Këto bateri ofrojnë rreth 320 Wh për kilogram. Kjo është rreth dyfishi i dendësisë së energjisë së qelizave standarde litium-polimer. Për dronët me jetëgjatësi të madhe, dendësia më e lartë e energjisë përkthehet drejtpërdrejt në kohë më të gjata fluturimi.
Bell gjithashtu uli peshën e tepërt të baterive. Hoqi 180 gramë paketim nga secila pako, pastaj zëvendësoi lidhësit e rëndë me ata më të lehtë. Në total, kurseu 360 gramë, dhe kjo kursim peshe është afër peshës së një skeleti të tërë prej fibre karboni.
Gjatë qëndrimit pezull, droni konsumon rreth 400 W. Kur lëviz gradualisht përpara, rrjedha e ajrit përmirësohet, forca ngritëse rritet dhe konsumi i energjisë bie në rreth 250 W. Kjo rritje e efikasitetit luajti një rol kyç në zgjatjen e kohës totale të fluturimit.
Gjatësia e krahut u bë një faktor tjetër kyç. Bell përdori simulime kompjuterike të dinamikës së lëngjeve nëpërmjet AirShaper për të testuar konfigurime të ndryshme. Ai në fund zgjodhi një gjatësi krahu prej 800 milimetrash si ekuilibrin më të mirë midis performancës dhe peshës.
Nëse krahët janë shumë të shkurtër, fletët e helikës ndërhyjnë me njëra-tjetrën, dhe nëse janë shumë të gjata, korniza bëhet më e rëndë dhe më pak efikase. Gjatësia e zgjedhur minimizon ndërhyrjen duke shmangur strukturën e tepërt.
Ai i kushtoi vëmendje të veçantë edhe instalimeve elektrike. Çdo motor kërkonte rreth 11 metra tel. Bell zgjodhi tel 18 AWG pasi llogariti kompromisin midis rezistencës elektrike dhe peshës së shtuar të bakrit. Teli më i trashë zvogëlon humbjet e rezistencës, por rrit masën, duke optimizuar efikasitetin e përgjithshëm të energjisë.
Korniza përdor tuba me fibra karboni të kombinuara me krahë, mbështetëse dhe këmbë uljeje të printuara në 3D. Struktura është e lehtë, por mjaftueshëm e fortë për t’i bërë ballë fluturimeve të gjata.
Për të zvogëluar numrin e pikave të mundshme të dështimit, Bell e mbajti elektronikën të thjeshtë. Një kontrollues elektronik i shpejtësisë Holybro Nano Drive 4-në-1 menaxhon energjinë, një kontrollues fluturimi TBS Lucid H7 përdor firmware INAV dhe një modul GPS Matek ofron të dhëna pozicionimi. Një njësi DJI O4 Air transmeton video të drejtpërdrejtë përsëri në tokë.
Komponentët e mëparshëm të lehtë dështuan gjatë testimit, por Bell i zëvendësoi ato me pjesë të provuara për të përmirësuar besueshmërinë. Teste të shumëfishta laboratorike matën marrëdhënien midis shtytjes dhe fuqisë nën ngarkesa të ndryshme. Ai zbuloi se efikasiteti ulet me rritjen e shtytjes, gjë që e ndihmoi atë të mbante një peshë më të lehtë duke ruajtur njëkohësisht marzhet e mjaftueshme të shtytjes.
Fluturimet fillestare përfshinin lëkundje dhe thyerje të komponentëve, dhe çdo ndërprerje ndikoi në përmirësimet e projektimit. Pas përmirësimit të sistemit, droni arriti fluturim të vazhdueshëm për më shumë se 3 orë e 30 minuta, madje edhe në kushte me erë.
