机载风能系统(AWES)是一种用于收集风能的新型技术。在此,常规风力涡轮机的昂贵且笨重的塔架和转子分别由轻型系绳和飞机(柔性巨型风筝或大型无人机)代替。在所谓的地面发电方案中,AWES使用系绳的张力在地面上移动发电机,而在苍蝇发电的情况下,电能由飞机上的风力涡轮机产生并通过导电绳。在这两种情况下,AWES的安装和材料成本都很低,并且可以在高风和间歇性较低的高海拔(超过500米)下运行。

UC3M生物工程与航空航天工程系Ramóny Cajal研究员GonzaloSánchezArriaga解释说:“ AWES是在高空运行并产生电能的破坏性技术。” 他补充说:“它们结合了电气工程和航空领域的著名学科,例如电机设计,空气弹性和控制,以及与无人机和系链动力学有关的新颖和非常规学科。”

在此框架内,UC3M研究人员在最近发表于《应用数学模型》的科学文章中提出了一种针对AWES的新型飞行模拟器。“该模拟器可用于研究AWES的行为,优化其设计并找到使能量产生最大化的轨迹,”西班牙国家航空航天技术学院飞行力学领域的航空工程师Ricardo Borobia Moreno先生解释说。 INTA),并在UC3M的生物工程和航空航天工程系攻读博士学位。UC3M拥有的软件已注册,可以免费下载并由其他组织用于研究目的。

研究人员连同模拟器一起,为AWES开发了飞行试验台。两只风筝冲浪风筝都配备了几种仪器,并且在许多飞行中都记录了关键信息,例如风筝的位置和速度,攻击角度和侧滑角度以及系绳张力。然后,将实验数据用于验证不同的软件工具,例如上述仿真器和表征每个时刻风筝状态的不同参数的估计器。“测试床的准备需要大量的时间,精力和资源,但是它也引起了我们众多学生的兴趣。除了研究之外,该项目还丰富了我们的教学活动,因为他们中的许多人展示他们在AWES上的本科生和硕士研究生项目,”

不断发展的部门

在过去的几年中,由于欧盟委员会的资金支持,研究活动和与高海拔(即超过500米)的风筝和无人机发电相关的新公司的建立显着增长以及Google等私有公司。

UC3M组。该项目是由西班牙对外银行基金会(BBVA Foundation)资助的莱昂纳多·格兰特(Leonardo Grant)于2015年发起的,是西班牙的先驱。之后,它得到了由科学,创新和大学部资助的GreenKite项目(ENE2015-69937R)的支持,该项目目前正在进行中。GonzaloSánchezArriaga指出:“我们的活动包括飞行测试以及AWES的估计,控制和模拟。” Ricardo Borobia Moreno指出:“在该项目中,正在进行从航空世界(例如飞行测试方法)到机载能源世界的有趣的技术和知识转移。”