Инженеры разработали новаторскую беспроводную систему питания, которая использует лазерные лучи для зарядки дронов в воздухе, потенциально открывая возможности для непрерывного полёта. Технология, возглавляемая PowerLight Technologies, сочетает в себе мощный наземный передатчик со сверхлёгким приёмником, установленным непосредственно на дроне. Это позволяет поддерживать постоянную подачу энергии на уровне киловатт – значительный скачок по сравнению с типичными лабораторными лазерами, работающими в диапазоне милливатт.
Как Работает Система
Ключевая инновация заключается в способности передатчика точно отслеживать и фиксироваться на «кооперативных» целях (дронах, оснащённых приёмником). Передовое программное и аппаратное обеспечение объединяется для обеспечения безопасной и эффективной передачи энергии, даже когда дрон находится в движении. PowerLight заявляет, что передатчик может эффективно работать на высотах до 1500 метров (5000 футов), что хорошо вписывается в диапазон рабочих высот многих коммерческих и военных дронов.
Для сравнения, широко используемый дрон Raven RQ-11B работает на высоте от 46 до 305 метров (150–1000 футов) над землёй, а более крупные модели могут достигать высот, превышающих 18 288 метров (60 000 футов). Эта новая система не заменяет эти возможности, но значительно увеличивает продолжительность полёта.
Контроль в Реальном Времени и Обмен Данными
Система PowerLight – это не только передача энергии, но и интегрированное управление. Передатчик взаимодействует с бортовой авионикой дрона, обмениваясь телеметрическими данными в реальном времени. Такая совместимость позволяет операторам на земле отслеживать уровень заряда батареи и динамически регулировать передачу энергии для оптимальной эффективности.
По словам Тома Нагента, технического директора и соучредителя PowerLight, «Мы создаём интеллектуальную сетевую энергетическую систему… Наш передатчик взаимодействует с БПЛА, отслеживает его скорость и вектор, и подаёт энергию именно туда, где она необходима». Компания уже подтвердила алгоритмы отслеживания и передачи энергии в ходе успешных наземных испытаний.
От Солнечного Света к Лазеру: Как Работает Приёмник
Установленный на дроне приёмник весит всего 2,7 килограмма (6 фунтов) и использует специализированный фотоэлектрический лазерный преобразователь энергии. Эта технология функционирует аналогично солнечным элементам, но оптимизирована для высокоинтенсивного лазерного света, а не для широкополосного солнечного света. Приёмник также включает в себя модуль управления, который передаёт операторам на землю данные об операционной деятельности в реальном времени и устанавливает двустороннюю оптическую связь.
Военное Применение и Будущие Испытания
Система была разработана при поддержке Министерства обороны США (DoD) и будет интегрирована в дрон K1000ULE компании Kraus Hamdani Aerospace. Этот дрон большой дальности и высокой выносливости предназначен для длительных миссий, поддерживающих ВМС и армию США.
Предыдущие исследования, в том числе демонстрация Агентства передовых исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA), уже доказали осуществимость передачи энергии лазером на большие расстояния (более 800 ватт на расстоянии 8 километров). Однако система PowerLight представляет собой значительный шаг к практическому внедрению на мобильных платформах.
Полномасштабные лётные испытания запланированы на начало этого года, что знаменует собой следующий критический этап в подтверждении этой революционной технологии.
Эта лазерная система питания обещает изменить операции с дронами, позволяя выполнять более длительные миссии и потенциально устраняя ограничения, налагаемые традиционными ограничениями по питанию от батарей. Интеграция с существующими военными платформами указывает на чёткий путь к реальным применениям в разведке, наблюдении и разведке.
