DRONE MALZEMELERİ SEÇİMİ
Drone motorlarında metaller kullanılmakta olduğundan, yüksek performans konusunda özel alaşımlı malzemeler, modellenmiş motor performansını en üst düzeye çıkarmak ve ağırlığı azaltmak amacıyla geliştirilmektedir.
Yaygın olarak kullanılan dronların standart donanım bileşenleri Şekil 1’de vurgulanmıştır.
Drone tasarımlarının sunduğu üç zorluk şu şekilde sıralanabilir:
1. Görüş platformları,
2. Yapay zeka işletim platformları,
3. Tahrik sistemleri
Motor teknolojisi, iyileştirme için en uygun fırsata sahip sistem olarak tanımlanmaktadır.
Sürekli gelişen kamera teknolojisi ve akıllı yazılım platformları, drone tasarımının görüş ve otomasyon zorluklarını ele almakta; bu nedenle, malzeme uzmanları, motor, pervane kanatları ve güç yönetim sistemleri dahil olmak üzere İHA’ların tahrik sistemini inceleyerek optimizasyon çalışmaları yapmaktadırlar.
Enerji yoğun pil teknolojisinin, daha hızlı olabilmesi için performansı optimize edebilmekte, daha fazla mesafe kat etmek için dayanıklılık artarken daha uzun uçuş süreleri sağlanabilmektedir.
Şekil 2’de gösterildiği gibi İHA’larda kullanılan dış rotor sabit mıknatıslı senkron motor ORPMSM tasarımı, doğrudan sürücü uygulamaları verilmektedir. Sonlu eleman analizi yoluyla stator çekirdeğinde yedek malzeme kullanılarak, bu şekilde performansları karşılaştırmak için motor istenen bir İHA uçuş döngüsü için modellenmiştir.
Performans Değerlendirmesi
Hiperco, önemli ölçüde daha yüksek silikon çelikten daha manyetik akı yoğunluğuna sahip bir alaşımdır. Her iki alaşımın mıknatıslanma eğrisi, Hiperco 50A’nın doyma manyetik akı yoğunluğunda yüzde 12’lik bir gelişme sergilediğini göstermektedir. Hiperco alaşımlarının geçirgenliği de standarttan iki ila dört kat daha yüksektir. Stator çekirdeğindeki akı dağılımı, silikon çelik çekirdekte 1,9 T aralığında maksimum akı yoğunluğu sağlar. Buna karşılık, Hiperco 50A çekirdeği 2,25 T aralığına ulaşır (Şekil 3). Manyetik akı yoğunluğundaki artışı, torkun artmasına yardımcı olur. Torktaki bu artış, örneğin daha küçük dronlar veya daha fazla yük kapasitesi için izin vererek azaltılmış makine boyutlarına olanak sağlayabilir. Modelleme analizi, Hiperco 50A çekirdek tabanlı motorun silikon çelik çekirdekli stator çekirdekli motordan önemli ölçüde daha iyi performans gösterdiğini ve aşağıdaki faydaları sağladığını göstermiştir:
I. Güç yoğunluğunda yüzde 16 artış
Dronlar daha işlevseldir ve tasarımcıya, kullanıcıların işlevsellik gereksinimlerini karşılamak üzere daha fazla sensör veya geliştirilmiş kamera gibi öğeler aracılığıyla daha fazla değer katmak için seçenekleri uyarlama esnekliği sağlar.
II. Pik torkta yüzde 16 iyileşme
İHA’ların pik torkunun arttırılması, daha hızlı yanıtlarla operasyonda daha çevik olmalarını sağlar.
III. Sürekli güçte yüzde 36 artış
Daha yüksek sürekli güç, dronlara daha fazla hareket kabiliyeti ve güvenilirlik sağlar. Pik ve sürekli torkta optimizasyon kazanımları nedeniyle, droneların ivmesi ve hızı artmaya devam edecektir.
IV. 8 dakikalık daha uzun uçuş süresi (60 dakikalık bir drone uçuşunda)
Motorlar çalıştıkça tahrik sistemlerinin genel verimliliği artar. Daha düşük akımlarda pil gücünden tasarruf ederek daha fazla uçuş süresi sağlanır. Silisyum çeliğin sonradan değiştirilmesiyle gerçekleştirilen performans iyileştirme faydaları ortaya çıkar. Hiperco 50A stator ile, drone uygulamalarında savaşçının ihtiyaçlarına mükemmel bir şekilde karşılık gelir. Hiperco 50A donanımlı dronlar hız, menzil, çeviklik, dayanıklılık ve görev yükü açısından rakiplerinden öndedir. Hiperco 50A statorları, orduların gelecekteki Dikey Kaldırma (FVL) planında belirtilen hedeflenen faydaları sağlar. Savaş komutanları, bu yetenekleri savaş alanında zafer marjı sağlayan taktiksel, operasyonel ve stratejik düzeyde avantajlara çevirebilir.
Emniyetli günler dileği ile…
Referanslar: http://info.hotims.com/79413-501.