Дроны могут сыграть ключевую роль в достижении целей Великобритании по нулевому выбросу углерода, используя энергию ветра. Доктор Дюк Х. Нгуен, преподаватель динамики и управления полетом в Бристольском университете, получил грант в размере 375 000 фунтов стерлингов от Инженерного и физического научного исследовательского совета (EPSRC) для изучения воздушных ветроэнергетических систем (AWES).

AWES работают, привязывая дрон к наземной станции, что позволяет собирать энергию ветра на больших высотах, чем традиционные ветряные турбины. Сильный ветер уносит дрон от станции, приводя в действие генератор и производя электричество.

Эта технология может значительно помочь энергетическому сектору Великобритании, снижая выбросы углекислого газа, обеспечивая гибкость использования на суше и на море, а также расширяя возможности работы в отдаленных районах.

Для максимальной выработки энергии AWES должны летать по сложным траекториям и выдерживать сильные аэродинамические нагрузки. Это создает сложную систему с деликатным управлением, где малейшая ошибка может привести к падению дрона. Доктор Нгуен и его команда стремятся решить эту проблему в рамках проекта, надеясь, что улучшение безопасности и эффективности AWES приведет к их коммерциализации.

Доктор Нгуен из Школы гражданского, аэрокосмического и механического машиностроения объяснил:

Воздушная ветроэнергетика обладает огромным потенциалом и, как ожидается, к 2050 году будет генерировать электроэнергию на сумму 70 миллиардов евро в год. Однако это все еще новая технология. Многие конструкции были быстро развернуты для испытательных полетов без полного понимания их летных характеристик, что мешало многим прототипам AWES достичь полной мощности и затрудняло коммерциализацию. Наш проект направлен на решение этой проблемы с использованием методов бифуркации и продолжения.

Эти численные методы успешно использовались в исследованиях динамики самолетов для прогнозирования опасного поведения, такого как колебания, вызванные пилотом, флаттер и вращение.

Доктор Нгуен отметил:

Замена существующих методов на методы бифуркации может привести к значительной экономии средств и повышению производительности AWES, что приблизит эту технологию к коммерциализации.

Проект финансируется EPSRC и поддерживается двумя ведущими игроками в этой области: норвежским стартапом Kitemill и Мадридским университетом Карлоса III.