Колени американских солдат превратят в электрогенераторы

Колени американских солдат превратят в электрогенераторы

Армия США в 2017 году проведет испытания нового электрогенератора PowerWalk, устанавливаемого на коленных суставах ног. Использование такого устройства позволит бойцам во время патрулирования подзаряжать аккумуляторы. Благодаря тому, что оно сможет питать часть носимой электроники, бойцы смогут уменьшить число аккумуляторов, которые они берут с собой.

Сегодня американские солдаты выходя на 72-часовое патрулирование берут с собой литий-ионные и никель-металл-гидридные аккумуляторы общей массой от 7,3 до 9,1 килограмма. Аккумуляторов военные берут с собой с избытком, чтобы заменять севшие батареи заряженными. Это делается, поскольку в патрулировании обычно у военных нет возможности зарядить севшие аккумуляторы.

Новый электрогенератор PowerWalk, разрабатываемый американской компанией Bionic Power, состоит из двух частей, крепящихся на бедро и голень. При сгибании и разгибании ноги во время ходьбы обе части электрогенератора смещаются друг относительно друга и приводят в движение электромотор. Этот электромотор и вырабатывает электричество.

По данным разработчика, в режиме ходьбы со скоростью пять километров в час наколенный электрогенератор способен выдавать напряжение от 10 до 32 вольт и мощность до 10 ватт (при быстром спуске с холма мощность генератора увеличивается до 25 ватт). На линию зарядки аккумуляторных батарей PowerWalk может выдавать ток до 5 ампер в пиковом режиме.

Режимом зарядки аккумуляторов и работой генератора управляет встроенный микроконтроллер. Он способен ограничивать ток, выдаваемый на зарядку аккумуляторов и электронику, снижая тем самым рекуперативное торможение генератора, а значит и уменьшая нагрузку, которую испытывают ноги идущего бойца.

Рекуперативное торможение — вид электрического торможения электромотора, возникающего в процессе преобразования кинетической энергии движения в электрическую. Проявляется оно в увеличении усилия, которое необходимо приложить к генератору, при увеличении потребляемой подключенных к нему приборов энергии.

По оценке Bionic Power, благодаря регулированию рекуперативного торможения генератора удается добиться приемлемого соотношения между зарядкой аккумуляторов и утомляемостью бойца. За компенсацию электрических бросков, вызванных неравномерностью раскрутки генератора во время ходьбы, отвечают встроенные в PowerWalk стабилизаторы напряжения и тока.

В случае, если боец несет большой груз или идет на большое расстояние, то устройство PowerWalk можно переключить из режима электрогенератора в режим помощника. В последнем случае заряд аккумуляторов расходуется на работу электромотора, который начинает помогать бойцу идти, отчего тот меньше утомляется. Как долго устройство может функционировать в режиме помощника, не уточняется.

Отправляясь на патрулирование или в разведку американские солдаты иногда берут с собой легкие зарядные устройства. Как правило, речь идет о ручных генераторах и портативных солнечных батареях. Ручные генераторы требуют постоянного долгого вращения ручки, что может только усилить утомление бойца. Солнечные же батареи не работают ночью и теряют эффективность при пасмурной погоде или в тени.

N+1, Василий Сычёв



загрузка...

Читайте також

Коментарі