Ukraiński dron niemal podwoił czas lotu. Sekret tkwi pod kadłubem

Modyfikacja drona DJI Matrice 4T nie wymagała budowania nowego płatowca, zmiany silników ani całkowitego przeprojektowania elektroniki. Kluczowe okazały się akumulatory 4S1P 16 Ah opracowane przez holenderską firmę Tulip Tech i przystosowane do użycia z popularnymi dronami DJI.

Pakiet ma napięcie nominalne 15,2 V, mieści 243,2 Wh energii i waży około 560 g. Dla porównania standardowy akumulator DJI Matrice 4T ma pojemność 6741 mAh, energię 99,5 Wh i masę 401 g. Nowa bateria jest więc cięższa o około 160 g, ale magazynuje ponad dwa razy więcej energii.

Oznaczenie 4S1P opisuje sposób połączenia ogniw. Litera S informuje, że 4 ogniwa połączono szeregowo, dzięki czemu sumuje się ich napięcie. Z kolei 1P oznacza pojedynczy równoległy ciąg ogniw. Powstał więc stosunkowo smukły, wysokoenergetyczny pakiet, który można zamocować pod kadłubem drona.

W najbardziej wydajnej konfiguracji Matrice 4T otrzymał dwie takie baterie, a fabryczny akumulator został po prostu usunięty. Pod maszyną zawisło więc około 1,12 kg dodatkowego zasilania, zapewniającego łącznie ponad 486 Wh energii.

To prawie 5 razy więcej niż w standardowej baterii. Czas lotu nie wydłużył się jednak 5-krotnie, ponieważ dron musi jednocześnie unieść znacznie większą masę. Silniki pracują mocniej, rośnie pobór energii, a pogorszona aerodynamika zabiera część uzyskanej przewagi.

W testowanej konfiguracji DJI Matrice 4T utrzymał się w powietrzu przez 94 minuty. Producent seryjnego drona deklaruje maksymalnie 49 min lotu bez wiatru, bez dodatkowego ładunku i przy całkowitym rozładowaniu baterii.

Są to jednak warunki, których niemal nie da się odtworzyć podczas prawdziwej misji. Dron nie może przecież wracać do operatora z całkowicie pustą baterią, a wiatr, niska temperatura, częste zmiany kierunku i korzystanie z kamer zwiększają zużycie energii.

W warunkach zbliżonych do operacyjnych czas lotu standardowej konfiguracji wynosił około 40 min. W porównaniu z takim wynikiem osiągnięcie 94 min oznacza wzrost o 135 proc. Jeżeli punktem odniesienia będzie katalogowe 49 min, czas przebywania w powietrzu zwiększył się o około 92 proc.

Oba porównania są więc prawdziwe, choć opisują nieco inne warunki. Najważniejsze pozostaje jednak to, że niewielki quadrocopter rozpoznawczy może pracować przez ponad 1,5 godz., zamiast rozpoczynać powrót po kilkudziesięciu minutach.

Pakiety są zgodne także z DJI Mavic 3 oraz drugą wersją Matrice 4, oznaczoną literą E. Nie jest to zatem rozwiązanie przygotowane dla jednego egzemplarza, ale modyfikacja przeznaczona dla całej rodziny maszyn powszechnie używanych przez ukraińskie jednostki.

Dla drona prowadzącego rozpoznanie każda dodatkowa minuta oznacza dłuższą obserwację celu, większy obszar możliwy do sprawdzenia i mniejszą liczbę przerw na wymianę baterii. Matrice 4T ma kilka kamer światła widzialnego, termowizor oraz dalmierz laserowy mierzący odległość do obiektu oddalonego nawet o 1800 m. Może obserwować ruch pojazdów, szukać źródeł ciepła, sprawdzać pozycje przeciwnika i przekazywać współrzędne wykrytych celów.

Standardowy czas lotu szybko się kurczy, gdy część energii trzeba przeznaczyć na dotarcie w rejon działania i bezpieczny powrót. Jeżeli cel znajduje się 15 min od operatora, z 40-minutowej misji pozostaje zaledwie około 10 min właściwej obserwacji. Pozostały czas pochłaniają przeloty.

Przy 94 min ten sam dron może spędzić nad rejonem działania ponad godzinę. Operator nie musi więc wybierać między dłuższym śledzeniem celu a zachowaniem bezpiecznego zapasu energii na drogę powrotną.

Przeczytaj także:

Rzadziej wykonywane starty i lądowania to również mniejsze ryzyko wykrycia zespołu obsługującego maszynę. Operatorzy nie muszą tak często wychodzić z ukrycia, podłączać kolejnego akumulatora i ponownie wysyłać drona dokładnie z tego samego miejsca.

Jak pisaliśmy w tekście: Powstaje wielka armada dronów. Polska daje bazę, Ukraina doświadczenie z frontu, ukraińskie doświadczenia są dziś cenne właśnie dlatego, że rozwiązania trafiają od konstruktorów bezpośrednio na front.

*Źródło grafiki wprowadzającej: Tulip Tech; jakość poprawiona przez algorytm Canva Pro