Les ingénieurs ont développé un système d’alimentation sans fil révolutionnaire qui utilise des faisceaux laser pour charger les drones en vol, débloquant potentiellement des capacités de vol continu. La technologie, dirigée par PowerLight Technologies, associe un émetteur au sol de haute puissance à un récepteur léger installé sur le drone lui-même. Cela permet une fourniture d’énergie soutenue à des niveaux de kilowatts – un bond significatif par rapport aux lasers de laboratoire typiques fonctionnant à l’échelle du milliwatt.
Comment fonctionne le système
L’innovation centrale réside dans la capacité de l’émetteur à suivre et verrouiller avec précision des cibles « coopératives » (drones équipés du récepteur). Des logiciels et du matériel avancés se combinent pour garantir un transfert de puissance sûr et efficace, même lorsque le drone est en mouvement. PowerLight indique que l’émetteur peut fonctionner efficacement à des altitudes allant jusqu’à 5 000 pieds (1 500 mètres), bien dans la portée opérationnelle de nombreux drones commerciaux et militaires.
À titre de comparaison, le drone Raven RQ-11B, largement utilisé, fonctionne entre 150 et 1 000 pieds (46 et 305 mètres) au-dessus du sol, tandis que les modèles plus grands peuvent atteindre des altitudes supérieures à 60 000 pieds (18 288 mètres). Ce nouveau système ne remplace pas ces capacités mais prolonge considérablement l’endurance de vol.
Contrôle en temps réel et échange de données
Le système PowerLight ne se limite pas à fournir de l’énergie ; il s’agit de contrôle intégré. L’émetteur communique avec l’avionique embarquée du drone, échangeant des données télémétriques en temps réel. Cette interopérabilité permet aux opérateurs au sol de surveiller les niveaux de batterie et d’ajuster dynamiquement la transmission de puissance pour une efficacité optimale.
Selon Tom Nugent, CTO et co-fondateur de PowerLight, « Nous construisons une capacité de réseau énergétique maillé intelligent… Notre émetteur communique avec l’UAS, suit sa vitesse et son vecteur, et fournit de l’énergie exactement là où elle est nécessaire. » La société a déjà validé les algorithmes de suivi et de transmission de puissance grâce à des tests au sol réussis.
De la lumière du soleil au laser : comment fonctionne le récepteur
Le récepteur monté sur drone ne pèse que 6 livres (2,7 kilogrammes) et utilise un convertisseur de puissance laser photovoltaïque spécialisé. Cette technologie fonctionne de manière similaire aux cellules solaires, mais est optimisée pour une lumière laser de haute intensité plutôt que pour une lumière solaire à large spectre. Le récepteur comprend également un module de contrôle qui relaie les données opérationnelles en temps réel aux opérateurs au sol et établit une liaison de communication optique bidirectionnelle.
Applications militaires et tests futurs
Le système a été développé avec le soutien du département américain de la Défense (DoD) et sera intégré au drone K1000ULE de Kraus Hamdani Aerospace. Ce drone à longue portée et à haute endurance est conçu pour les missions persistantes de soutien à la marine et à l’armée américaines.
Des recherches antérieures, y compris une démonstration de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ont déjà prouvé la faisabilité du transfert de puissance laser à longue distance (plus de 800 watts à 5,3 miles). Cependant, le système de PowerLight représente une étape importante vers un déploiement pratique sur les plateformes mobiles.
Des essais en vol complets sont prévus au début de cette année, marquant la prochaine phase critique dans la validation de cette technologie révolutionnaire.
Ce système d’alimentation laser promet de remodeler les opérations des drones, permettant des missions prolongées et éliminant potentiellement les limitations imposées par les contraintes traditionnelles des batteries. L’intégration avec les plates-formes militaires existantes suggère une voie claire vers des applications concrètes en matière de renseignement, de surveillance et de reconnaissance.
