Saulės energija naktį? Veiks be kuro ir baterijų. Neįtikėtina

Dronai, kuriems nereikia nusileisti. Ateitis – lazeriai

Įsivaizduokite droną, kuris pakyla, atlieka misiją ir tada… negrįžta į bazę. Ne todėl, kad nukrito, o todėl, kad jam to nereikia. Jam nereikia keisti baterijų ar pildyti degalų. 

Vašingtone įsikūręs startuolis „PowerLight Technologies“ paskelbė apie proveržį belaidžio dronų maitinimo srityje – energijos perdavimą naudojant didelės galios lazerio spindulį. Ir tai nėra tik koncepcinis projektas – tai sprendimas, jau praėjęs pirmuosius sisteminius bandymus, finansuotus JAV Gynybos departamento ir remiamus CENTCOM.

Bendrovė baigė pirminius viso lazerinio UAS (bepiločių orlaivių sistemų) maitinimo sprendimo bandymus. Kitas žingsnis? Pirmieji demonstraciniai skrydžiai, suplanuoti kitų metų pradžioje.

Kaip tai veikia? Stebėtinai paprasta – ir įspūdingai sumanu

Sprendimo šerdis – koncentruotas lazerio spindulys, siunčiamas iš antžeminio siųstuvo. Ant drono montuojamas nedidelis, apie 2,7 kg sveriantis imtuvas, kuris sugeria šviesą ir paverčia ją elektros energija. Tačiau tai – ne paprasta lazerinė išorinė baterija.

„PowerLight“ sukūrė tai, ką pati vadina belaide elektros linija ore – dinamišku, išmaniu tinklu, kuris seka droną ir realiuoju laiku tiekia jam energiją.

Bendrovės technologijų direktorius ir vienas iš įkūrėjų Tomas Nugentas tai aiškina taip:

„Tai gerokai daugiau nei paprastas energijos perdavimas iš taško į tašką. Mūsų siųstuvas palaiko ryšį su dronu, seka jo greitį ir skrydžio vektorių bei tiekia energiją tiksliai ten, kur jos reikia.“

Tai reiškia, kad dronas gali manevruoti, keisti aukštį ir vykdyti misijas sudėtingomis sąlygomis – o sistema vis tiek išlaiko tikslų lazerio spindulio nukreipimą.

Įspūdingi parametrai

Bandymų metu lazeriu maitinami dronai skrido 5 000 pėdų (apie 1 524 m) aukštyje. Siųstuvas perdavė kilovatų galios energiją per kelių kilometrų atstumus – tai gerokai pranoksta iki šiol naudotų belaidžio energijos perdavimo technologijų galimybes.

Autonominis „PowerLight“ siųstuvas užtikrina:

• itin tikslų taikinio sekimą, naudojant pažangią optiką ir sekimo sistemas;
• didelio nuotolio energijos perdavimą, optimizuotą darbui kelių tūkstančių pėdų aukštyje;
• daugiasluoksnes saugos sistemas – tiek autonomines, tiek valdomas operatoriaus;
• integruotą valdymo programinę įrangą, kuri realiuoju laiku stebi skrydžio, energijos ir saugos parametrus.

Visa iniciatyva žinoma kaip PTROL-UAS (Power Transmitted Over Laser to UAS). Jos tikslas – iš esmės padidinti autonominių oro sistemų galimybes: veikimo nuotolį, veikimo laiką ir naudingąją apkrovą.

Platforma, kuri niekada nenusileidžia

„PowerLight“ partnerė yra „Kraus Hamdani Aerospace“, gaminanti K1000ULE droną – vieną ilgiausiai ore išsilaikančių UAS platformų pasaulyje, jau naudojamą JAV karinio jūrų laivyno ir JAV sausumos pajėgų.

Lazerinio maitinimo integravimas į itin ilgai skraidantį droną gali tapti tikra revoliucija. Kaip teigia KHA generalinė direktorė Fatema Hamdani:

„Platforma, kuriai nereikia nusileisti įkrovimui, yra platforma, kuri niekada nepraranda operacinių galimybių. Karinėje srityje tai – pranašumas, kurio neįmanoma pervertinti.“

Patirtis – net… Mėnulyje

Tai ne pirmas kartas, kai „PowerLight“ dirba su lazeriniu energijos perdavimu. Metais anksčiau bendrovė kartu su „Blue Origin“ dalyvavo projekte, skirtame Mėnulio transporto priemonių maitinimui lazeriu.

Baigusi posistemių bandymus, „PowerLight“ ruošiasi pirmiesiems visiškai integruotiems skrydžio bandymams. Jų tikslas – įrodyti, kad dronas gali išlikti ore beveik neribotą laiką, kol lazerinis siųstuvas palaiko ryšį.

Ši koncepcija vadinama „begaliniu skrydžiu“ (infinite flight). Jei ji pasiteisins, tai bus vienas svarbiausių pasiekimų bepiločių oro sistemų istorijoje.

Žinoma, technologija dar nauja. Jos laukia saugumo, patikimumo ir atsparumo realioms lauko sąlygoms testai. Tačiau kryptis aiški: jei sistema veiks taip, kaip žada jos kūrėjai, kariniai dronai nebebus ribojami baterijų talpos.

Ir tai – tik pradžia. Kaip kadaise aviacijos plėtra ir belaidis ryšys pakeitė pasaulį, taip lazerinis energijos perdavimasgali tapti standartu ateities autonominėse sistemose – ne tik karinėje srityje.