Gli ingegneri hanno sviluppato un rivoluzionario sistema di alimentazione wireless che utilizza raggi laser per caricare i droni a mezz’aria, sbloccando potenzialmente capacità di volo continuo. La tecnologia, guidata da PowerLight Technologies, accoppia un trasmettitore terrestre ad alta potenza con un ricevitore leggero installato sul drone stesso. Ciò consente una fornitura di energia sostenuta a livelli di kilowatt: un salto significativo rispetto ai tipici laser da laboratorio che funzionano su scale di milliwatt.
Come funziona il sistema
L’innovazione principale risiede nella capacità del trasmettitore di tracciare e agganciare con precisione bersagli “cooperativi” (droni dotati di ricevitore). Software e hardware avanzati si combinano per garantire un trasferimento di potenza sicuro ed efficiente, anche mentre il drone è in movimento. PowerLight afferma che il trasmettitore può funzionare efficacemente ad altitudini fino a 5.000 piedi (1.500 metri), ben all’interno del raggio operativo di molti droni commerciali e militari.
Per fare un confronto, il drone Raven RQ-11B ampiamente utilizzato opera tra 150 e 1.000 piedi (46-305 metri) sopra il suolo, mentre i modelli più grandi possono raggiungere altitudini superiori a 60.000 piedi (18.288 metri). Questo nuovo sistema non sostituisce queste capacità ma estende notevolmente la durata del volo.
Controllo in tempo reale e scambio di dati
Il sistema PowerLight non riguarda solo l’erogazione di energia; si tratta di controllo integrato. Il trasmettitore comunica con l’avionica di bordo del drone, scambiando dati di telemetria in tempo reale. Questa interoperabilità consente agli operatori a terra di monitorare i livelli della batteria e regolare dinamicamente la trasmissione di potenza per un’efficienza ottimale.
Secondo Tom Nugent, CTO e co-fondatore di PowerLight, “Stiamo costruendo una rete energetica mesh intelligente… Il nostro trasmettitore comunica con l’UAS, ne traccia la velocità e il vettore e fornisce energia esattamente dove è necessaria.” L’azienda ha già convalidato gli algoritmi di tracciamento e trasmissione di potenza attraverso test a terra con successo.
Dalla luce solare al laser: come funziona il ricevitore
Il ricevitore montato sul drone pesa solo 6 libbre (2,7 chilogrammi) e utilizza uno specializzato convertitore di potenza laser fotovoltaico. Questa tecnologia funziona in modo simile alle celle solari, ma è ottimizzata per la luce laser ad alta intensità anziché per la luce solare ad ampio spettro. Il ricevitore include anche un modulo di controllo che trasmette i dati operativi in tempo reale agli operatori di terra e stabilisce un collegamento di comunicazione ottica bidirezionale.
Applicazioni militari e test futuri
Il sistema è stato sviluppato con il supporto del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD) e sarà integrato nel drone K1000ULE di Kraus Hamdani Aerospace. Questo drone a lungo raggio e ad alta resistenza è progettato per missioni persistenti a supporto della Marina e dell’Esercito degli Stati Uniti.
Precedenti ricerche, inclusa una dimostrazione della DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), hanno già dimostrato la fattibilità del trasferimento di potenza laser a lunga distanza (oltre 800 watt a 5,3 miglia). Tuttavia, il sistema di PowerLight rappresenta un passo significativo verso l’implementazione pratica su piattaforme mobili.
I test di volo completi sono previsti per l’inizio di quest’anno, segnando la prossima fase critica nella convalida di questa tecnologia rivoluzionaria.
Questo sistema di alimentazione basato sul laser promette di rimodellare le operazioni dei droni, consentendo missioni estese ed eliminando potenzialmente le limitazioni imposte dai tradizionali vincoli delle batterie. L’integrazione con le piattaforme militari esistenti suggerisce un percorso chiaro verso applicazioni nel mondo reale nei settori dell’intelligence, della sorveglianza e della ricognizione.
