Современная электроника №5/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2023 Рис . 1. Рисунок smart- дрона из школьного проекта создания « параллельной » мировой электронной индустрии с опереже - нием зарубежного уровня , как указа - но выше , на 5–7 лет . Дело за малым – восприятием и пониманием проект - ной ФЦП на государственном уровне . Вечно летающие дроны Это проект « крылатой » доставки грузов , инструмента для МЧС , скорой медицинской помощи , агросектора , мониторинга городской среды , реализа - ции локальных функций GPS, GSM и др . Вследствие ухода из - за санкционно - го давления известной логистической почтовой службы DHL были рассмо - трены варианты почтовой логистики на новой технологической основе ( нет худа без добра ). Был поднят с « пыль - ных полок » проект бывших школьни - ков – десятиклассников физико - мате - матического лицея № 38 г . Ульяновска Лали Нуриевой , Максима Сырова , Никиты Брескану – сегодняшних сту - дентов московских вузов . Проект под названием « Дрон на основе новой бортовой GaAs- электроники , не имеющей аналогов в мире » ( рис . 1) имеет оригинальные перспективные научно - технические решения : ● дрон оснащён СВЧ - системой бескон - тактной индукционной зарядки лити - евых батарей ( патент РФ , см . далее ); ● предусматривается создание систе - мы миллиметровой и субмиллиме - тровой локации , навигации , связи , не имеющей аналогов в мировой практике ; ● оснащение бортовой сверхэнерго - плотной силовой электроникой (IPM до 20 кВт / дм 3 ); ● СВЧ ВИП для бортовых терагерцевых цифровых систем ( с плотностью до 100 кВт / дм 3 ) с высоким КПД ; ● оснащение бортовым терагерцевым ( бит / с ) фотонно - фононным процес - сором ; ● микроклимат для Li- батарей в усло - виях зимнего сезона ; ● приборы ночного и теплового виде - ния , в том числе в условиях « зелён - ки » – днём и ночью ; ● солнечная бортовая батарея с КПД от 28–30% ( до 400 Вт / м 2 ); ● мультифазные асинхронные сверх - лёгкие ВЧ - электродвигатели ; ● наличие ( кроме ТГц - радаров ) сверх - малогабаритных видео - и ИК - камер обзора местности ; ● SMART- дрон должен быть работо - способным при температуре окру - жающей среды до +200° С ( МЧС ), в перспективе до +400° С ; ● SMART- дрон должен быть работоспо - собным в « чернобыльских условиях »; ● исполнение дрона – как квадрокоптер , как « летающее крыло » с меняющим - ся вектором тяги электродвигателя , в том числе с вертикальным взлётом ; ● навигационная система – как спут - никовая , так и маячковая ( миллиме - тровая ориентация на бесконтактную зарядку ); ● дрон должен иметь возможность ле - тать на сверхнизких высотах ( до 10 м от поверхности ), а также совершать полёт на низкой высоте в условиях городской застройки ; ● в дрон может быть встроена систе - ма , обеспечивающая локальное « кри - вое энергозеркало » (« кривое » энер - гопространство в виде « молока » для радаров ); ● дрон должен иметь проектную ско - рость до 500…600 км / час ( на ВЧ асин - хронных мультифазных электродви - гателях ). Новое приборостроение (« параллельная » радиационностойкая , гиперчастотная , высокотемпературная электроника ) ЭКБ для ключевых блоков и систем SMART- дрона . IPM асинхронный электропривод Для пролёта на сверхнизких высотах дрон должен иметь ВЧ - привод , элек - тронное ( субмиллиметровое и ИК ) зрение и мгновенную обработку логи - стики на бортовом суперкомпьютере с управлением через контроллер асин - хронных двигателей . Бортовые асинхронные сверхма - логабаритные ВЧ - электродвигатели ( четыре в варианте квадрокоптера или три – в варианте « летающего крыла ») должны иметь комплексное управле - ние в системе : « электронное зрение » → препятствие → поражающие кинема - тические системы ( ПЗРК ) → цель с суб - секундным манёвром . Для этих целей выполняется борто - вой микроконтроллер с силовым драй - вером и силовыми ключами трёх - или мультифазного инвертора на i-GaAs изоляторе с удельным сопротивлением свыше 10 9  Ом / см . Технология исполне - ния : LPE + MOCVD + ALD, в том чис - ле полностью реализованные реактив - ные интегральные элементы , включая оптическуюразвязку системыдрайвер – ключ . ШИМ - модуляция в данном случае неуместна , поскольку она уже достаточно консервативна и не может обеспечить ВЧ - инвертирование . Планируется ВЧ АЧМ с созданием « чистых » синусоид как с положитель - ной , так и с отрицательной противофаз - ными полуволнами с нулевой точкой . Силовые ключи будут выполнены на основе неизвестных на мировом рынке : ● n- и p- канальных GaAs MOSFET ( до 800 В ), внеконкурентных даже по сравнению с Si С OOL-MOSFET с ра - бочими частотами до 10 МГц ; ● n- и p- канальных IGBT ( частоты до 1,0 МГц ) на 600 В ; ● n- и p- комплементарных GaAs GTO с токами до 300 А / чип и напряже - ниями до 800 В , в том числе с оп - тическим управлением ( сотни кГц , 600...800 В ); ● а также на других решениях , кото - рые не раскрываются .