![Máy bay không người lái lai điện-khí Hybrix](https://www.howtogeek.com/wp-content/uploads/2022/07/Untitled-design.jpg?width=1198&trim=1,1&bg-color=000&pad=1,1)
Máy bay không người lái chạy điện sạch sẽ, tiện lợi, nhẹ và dường như có vô số mục đích sử dụng cho mục đích thương mại và cá nhân, nhưng ngay cả những chiếc tốt nhất trong số chúng cũng không thể bay quá 45 phút trước khi cần sạc lại. Vậy tại sao không sử dụng động cơ chạy bằng xăng để thay thế?
Máy bay không người lái điện thiếu mật độ năng lượng
Pin lithium-ion là loại pin thương mại có mật độ năng lượng cao nhất hiện có. Nhờ khả năng dự phòng năng lượng vào một không gian nhỏ, chúng ta có máy tính xách tay, điện thoại thông minh và các thiết bị khác có thể tồn tại hàng giờ hoặc thậm chí hàng ngày trong một số trường hợp đồng thời mang lại mức hiệu suất cao. Các dòng xe điện cũng đã tăng đều đặn đến mức chúng thực tế cho hầu hết các mục đích lái xe hàng ngày.
Tuy nhiên, pin lithium-ion có mật độ năng lượng thấp hơn 100 lần so với xăng! Vì vậy, thay vì có đủ năng lượng cho 30 phút bay, bạn sẽ có đủ năng lượng cho 50 giờ bay! Điều đó không tính đến trọng lượng tăng thêm của động cơ, nhưng ngay cả khi đó, bạn đang thấy độ bền của chuyến bay tăng lên đáng kể.
Máy bay không người lái chạy bằng khí trong thế giới thực
Hầu hết các máy bay không người lái chạy bằng khí cuối cùng vẫn là điện; chỉ là năng lượng điện đến từ động cơ xăng. Có những máy bay không người lái sử dụng xăng tiêu chuẩn, và sau đó có những máy bay không người lái sử dụng “nitro”, một loại nhiên liệu dựa trên metanol phổ biến trong thế giới của máy bay RC, ô tô và máy bay trực thăng. Dù bằng cách nào, năng lượng được lưu trữ dưới dạng nhiên liệu lỏng, sau đó được chuyển đổi thành năng lượng điện để chạy các cánh quạt của máy bay không người lái.
Có những máy bay không người lái chạy bằng khí điều khiển cánh quạt của chúng trực tiếp từ động cơ của chúng, sử dụng một hệ thống truyền động phức tạp. Nitro Stingray 500 hoạt động theo cách này và nó cũng đáng chú ý vì là máy bay không người lái “cao độ tập thể”, với mỗi cánh quạt có khả năng điều chỉnh cao độ độc lập. Hầu hết các máy bay không người lái đa cánh quạt đều có cánh quạt cố định.
Stingray có thể thực hiện các thao tác bay “3D” phức tạp nhờ sự kết hợp giữa lực đẩy mạnh mẽ và giải pháp kiểm soát cao độ tập thể đó.
Sau đó, chúng ta có máy bay không người lái lai Hybrix, đã lập kỷ lục thế giới về chuyến bay trong 10 giờ 14 phút.
Máy bay không người lái bạn mua có thể hoạt động trong tối đa bốn giờ, với Trọng lượng cất cánh tối đa (MTOW) là 25kg (tương đương 55lbs). Với những chiếc máy bay không người lái như thế này, bạn có thể tiếp nhiên liệu cho chúng trong vài phút, bay trong nhiều giờ và hoàn thành các nhiệm vụ mà những chiếc máy bay không người lái chạy bằng pin không thể thực hiện được.
Máy bay không người lái chạy bằng khí có vấn đề của riêng chúng
![Một động cơ máy bay không người lái khí trên nền trắng.](https://www.howtogeek.com/wp-content/uploads/2022/07/rc-helicopter-engine.jpg?trim=1,1&bg-color=000&pad=1,1)
Có một lý do tại sao chúng ta không chỉ sử dụng xăng để cung cấp năng lượng cho máy bay không người lái của mình. Động cơ đốt trong yêu cầu bảo trì nhiều; chúng bẩn, phức tạp, đắt tiền và dễ hỏng hóc hơn nhiều so với máy bay không người lái chạy hoàn toàn bằng điện. Điều này làm cho chúng ít lý tưởng như các sản phẩm tiêu dùng. Máy bay không người lái chạy bằng pin giống điện thoại thông minh hơn là máy bay điều khiển từ xa và hầu hết người dùng không cần nhiều hơn thời gian bay thông thường là 30 phút của máy bay không người lái hiện đại.
Máy bay không người lái pin nhiên liệu có thể là tốt nhất của cả hai thế giới
![Một pin nhiên liệu hydro trên nền trắng.](https://www.howtogeek.com/wp-content/uploads/2022/07/hydrogen-fuel-cell.jpg?trim=1,1&bg-color=000&pad=1,1)
Máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro có thể là một trung gian tốt giữa máy bay không người lái chạy bằng xăng và máy bay không người lái chạy bằng pin. Hydro có mật độ năng lượng gấp ba lần xăng và có thể được chuyển đổi thành điện năng bằng cách sử dụng pin nhiên liệu mà không cần đến sự phức tạp của động cơ đốt trong. Pin nhiên liệu không có khí thải gây ô nhiễm, có thể được tiếp nhiên liệu dễ dàng như xăng và cung cấp thời gian bay hàng giờ trong khi nhẹ hơn hệ thống xăng. Nhược điểm lớn là công nghệ pin nhiên liệu đắt tiền, trong khi năng lượng xăng được hiểu rõ và tương đối rẻ.
Máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu thương mại đầu tiên giống như Hydrone 1800, được phát hành vào năm 2016. Máy bay không người lái chạy bằng pin nhiên liệu hydro có thể có một tương lai tươi sáng và các công ty như Doosan và Intelligent Energy sản xuất pin nhiên liệu dành riêng cho máy bay không người lái. Máy tính xách tay chạy bằng pin nhiên liệu có thể chưa bao giờ phổ biến với công chúng, nhưng chúng ta có thể thấy máy bay không người lái chạy bằng công nghệ này đang có chỗ đứng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Pin thế hệ tiếp theo sắp ra mắt
Quá trình phát triển máy bay không người lái chạy bằng pin hầu như không đứng yên trong tất cả các nghiên cứu về năng lượng thay thế này trên thị trường máy bay không người lái. Thời gian bay đang tăng đều đặn hướng tới mốc một giờ kỳ diệu đó đối với máy bay không người lái cấp độ người tiêu dùng. Động cơ hiệu quả hơn và phần mềm tốt hơn là một phần lý do tại sao điều này xảy ra, nhưng công nghệ pin cũng đang được cải thiện.
Pin graphene hiện có sẵn cho người tiêu dùng thông thường mua. Bạn có thể mua sạc dự phòng thấm graphene sạc nhanh hơn nhiều, có dung lượng cao hơn và không bị hao mòn sớm. Một ngày nào đó, chúng ta có thể có pin thể rắn hoặc siêu tụ điện tiên tiến sạc trong vài giây, giữ nhiều năng lượng hơn và thực tế không bao giờ hao mòn.
Vào đầu năm 2021, pin máy bay không người lái graphene thương mại đầu tiên đã được công bố. Cung cấp 600Wh trong một gói nặng 22 lbs, không có rủi ro cháy nổ và phạm vi nhiệt độ hoạt động tăng đáng kể so với pin lithium-ion, đây là một trải nghiệm thú vị sắp tới.