تتطور الطائرات الذكية بدون طيار بسرعة، بدءًا من الاستخدامات الترفيهية وصولًا إلى التفتيش الصناعي والخدمات اللوجستية والزراعة وحتى الدفاع. وفي قلب هذه الأنظمة الجوية غير المأهولة (UAS)، تلعب المغناطيسات الدائمة دورًا حاسمًا. فمن تشغيل المحركات إلى تمكين الملاحة الدقيقة، تُعد المغناطيسات أساسية لتحقيق... تصميم خفيف الوزن، وكفاءة عالية، وموثوقية.
التطبيقات الرئيسية للمغناطيس في الطائرات بدون طيار
1. محركات الطائرات بدون طيار (محركات الدفع والمحركات المؤازرة)
تُعد المحركات المستهلك الأكبر للمغناطيس الدائم في الطائرات بدون طيار.
- نيوديميوم حديد بورون (NdFeB) المغناطيس هو الخيار المفضل بسبب كثافة الطاقة المغناطيسية العالية، مما يسمح بتصنيع محركات قوية صغيرة وخفيفة الوزن - وهو أمر بالغ الأهمية لتمديد وقت الطيران.
- في طائرات بدون طيار عالية الجودة أو عسكرية التي تواجه بيئات قاسية، كوبالت الساماريوم (SmCo) مغناطيسات يتم استخدامها في بعض الأحيان، لأنها تقدم استقرار أفضل في درجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل.
👉 لماذا هذا مهم: تجعل المغناطيسات الأقوى المحركات أكثر كفاءة، مما يعني عمر بطارية أطول، ودفع أكبر، ورحلة أكثر استقرارًا.
2. أجهزة الاستشعار وأنظمة الملاحة
تُستخدم المغناطيسات أيضًا على نطاق واسع في مكونات الاستشعار الخاصة بالطائرات بدون طيار:
- أجهزة قياس المغناطيسية تعتمد البوصلات الإلكترونية على الاستشعار المغناطيسي لمساعدة الطائرات بدون طيار في الحفاظ على دقة الاتجاه والملاحة.
- أجهزة استشعار تأثير هول في المحركات وأجهزة التحكم، يتم استخدام مغناطيسات دائمة صغيرة (غالبًا NdFeB أو الفريت) للكشف عن الموضع والسرعة، مما يتيح التحكم الدقيق من المراوح.
👉 لماذا هذا مهم: تعتبر أجهزة الاستشعار المستقرة والدقيقة ضرورية لـ الطيران بمساعدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتجنب العوائق، والتشغيل الذاتي.
3. محاور الدوران وأنظمة التثبيت
استخدام الطائرات بدون طيار المتطورة مشفرات مغناطيسية و المحركات مثبتات في الكاميرا لضمان تسجيل فيديو سلس.
- هنا، مغناطيسات NdFeB تُستخدم عادةً في المحاور المتحركة المدمجة لـ دقة عالية واستجابة.
👉 لماذا هذا مهم: بدون مغناطيسات مستقرة، لن يكون من الممكن إجراء التصوير الجوي ورسم الخرائط بجودة احترافية.
4. المكونات الوظيفية الأخرى
- الوصلات والوصلات المغناطيسية السماح بالتثبيت السريع للحمولات أو البطاريات أو الوحدات النمطية.
- المشابك المغناطيسية يمكن استخدامها في أذرع الطائرات بدون طيار القابلة للطي للحصول على آليات قفل آمنة وخفيفة الوزن.
اختيار مادة المغناطيس المناسبة للطائرات بدون طيار
- NdFeB (مغناطيسات النيوديميوم): الخيار الأفضل ل محركات عالية الأداء أنظمة مدمجة. توفر أقصى نسبة قوة إلى وزن، ولكنها تتطلب طلاءات واقية (نيكل، إيبوكسي، PVD) لمنع التآكل.
- سمكو (الساماريوم الكوبالت): تستخدم في البيئات ذات درجات الحرارة العالية أو القاسية، خاصةً في الطائرات العسكرية أو الصناعية بدون طيار. غالية الثمن، لكنها عالية الاستقرار.
- مغناطيسات الفريت: تم العثور عليها في طائرات بدون طيار منخفضة التكلفة أو أجهزة استشعار غير حرجة؛ بأسعار معقولة ومقاومة للتآكل، ولكنها أضعف.
- مغناطيسات AlNiCo: نادرًا ما يتم استخدامه، ولكنه مناسب لـ أجهزة استشعار درجة الحرارة العالية المحددة.
خاتمة
تُعدّ المغناطيسات الدائمة جوهر ابتكار الطائرات بدون طيار. محركات قوية ترفعهم إلى السماء، إلى أجهزة استشعار تحافظ على استقرارها واستقلاليتهاوتضمن المغناطيسات أن تظل الطائرات بدون طيار فعالة وخفيفة الوزن وموثوقة.
مع تقدم تكنولوجيا الطائرات بدون طيار، ستستمر مغناطيسات NdFeB في الهيمنة على التصميمات السائدة، بينما ستدعم مغناطيسات SmCo التطبيقات المتخصصة عالية الجودةإن فهم مادة المغناطيس المناسبة لكل وظيفة هو أمر أساسي لبناء طائرات بدون طيار أكثر ذكاءً وأمانًا وكفاءة.
اترك تعليقاً