Wyobraźcie sobie drona, który startuje, wykonuje misję, po czym… nie wraca do bazy. Nie dlatego, iż spadł, ale dlatego, iż nie musi. Jego baterie nie wymagają wymiany, nie trzeba go tankować.
PowerLight Technologies, startup z Waszyngtonu, ogłosił przełom w bezprzewodowym zasilaniu dronów – transfer energii dzięki wysokoenergetycznej wiązki laserowej. I nie jest to projekt koncepcyjny, ale rozwiązanie, które przeszło już pierwsze testy systemowe finansowane przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych i wspierane przez CENTCOM.
Firma zakończyła wstępne próby kompletnego systemu laserowego zasilania UAS. Kolejny krok? Pierwsze loty demonstracyjne zaplanowane na początek przyszłego roku.
Jak to działa? Zaskakująco prosto – i imponująco sprytnie
Sercem rozwiązania jest skoncentrowana wiązka laserowa wysyłana z ziemi. Na dronie montuje się niewielki, ważący ok. 2,7 kg odbiornik, który przechwytuje światło i zamienia je na energię elektryczną. To nie jest jednak zwykły laserowy powerbank.
PowerLight stworzył coś, co sam nazywa bezprzewodową linią energetyczną przez powietrze – dynamiczną, inteligentną sieć, która śledzi drona i dostarcza mu energię w czasie rzeczywistym.
Rysunek koncepcyjny przesyłania energii z nadajnika naziemnego do odbiornika zintegrowanego z bezzałogowym statkiem powietrznymTom Nugent, CTO i współzałożyciel firmy, tłumaczy to tak:
To o wiele więcej niż prosty transfer punkt-punkt. Nasz transmiter komunikuje się z dronem, śledzi jego prędkość i wektor lotu, i dostarcza energię dokładnie tam, gdzie jest potrzebna.
To oznacza, iż dron może manewrować, zmieniać wysokość, a choćby wykonywać misje w trudnych warunkach – a system przez cały czas utrzyma na nim wiązkę.
Parametry robią wrażenie
W testach laser zasilał drony lecące na wysokości 5000 stóp (ok. 1524 m). Nadajnik dostarczał moc rzędu kilowatów na dystansach liczonych w kilometrach, co znacząco wykracza poza możliwości dotychczasowych technologii bezprzewodowego zasilania.
Autonomiczny transmiter PowerLight oferuje:
- precyzyjne śledzenie celu dzięki zaawansowanej optyce i systemom trackingowym,
- transmisję energii na duże odległości, zoptymalizowaną do pracy na wysokościach kilku tysięcy stóp,
- wielowarstwowe systemy bezpieczeństwa, zarówno autonomiczne, jak i kontrolowane przez operatora,
- zintegrowane oprogramowanie sterujące, które monitoruje parametry lotu, energii i bezpieczeństwa w czasie rzeczywistym.
Cała inicjatywa funkcjonuje pod nazwą PTROL-UAS (Power TRansmitted Over Laser to UAS). Jej celem jest radykalne zwiększenie możliwości autonomicznych systemów powietrznych: ich zasięgu, czasu operacyjnego i umiejętności przenoszenia ładunków.
Partnerem PowerLight jest Kraus Hamdani Aerospace, producent drona K1000ULE – jednej z najdłużej latających platform UAS na świecie, wykorzystywanej już przez U.S. Navy i U.S. Army.
Integracja laserowego zasilania z dronem o ultradługiej wytrzymałości to potencjalnie rewolucja. Jak ujęła to CEO KHA, Fatema Hamdani:
Platforma, która nie musi lądować, aby się naładować, to platforma, która nigdy nie traci zdolności operacyjnych.
W wojsku to przewaga, której nie da się przecenić.
PowerLight ma doświadczenie – nawet… księżycowe
To nie pierwszy raz, kiedy firma pracuje nad zasilaniem laserowym. Rok wcześniej PowerLight współtworzył projekt z Blue Origin dotyczący zasilania pojazdów księżycowych.
Po zakończeniu testów subsystemów PowerLight przygotowuje się do pierwszych w pełni zintegrowanych testów lotniczych. Ich celem jest udowodnienie, iż dron może pozostawać w powietrzu praktycznie bez końca – tak długo, jak długo laserowy nadajnik utrzyma z nim kontakt.
To koncepcja określana jako infinite flight. jeżeli się powiedzie to będzie to jedno z najważniejszych osiągnięć w historii bezzałogowych systemów powietrznych.
Nadajnik PowerLight podczas testów zasięguOczywiście technologia jest wciąż młoda. Przed nią testy bezpieczeństwa, niezawodności i odporności na warunki polowe. Ale kierunek jest jasny: jeżeli system zadziała tak, jak zapowiadają jego twórcy to wojskowe drony przestaną być ograniczone bateriami.
A to dopiero początek. Tak jak kiedyś lotnictwo i komunikacja bezprzewodowa zmieniły świat, tak laserowe zasilanie może stać się standardem w przyszłych systemach autonomicznych – nie tylko wojskowych.
