آزمایش موفق شارژ بی‌سیم پهپادها با لیزر در ارتفاع ۱۵۰۰ متری

شرکت PowerLight Technologies از تکمیل توسعه و آزمایش یک سامانه شارژ بی‌سیم پهپادها با استفاده از لیزر در ارتفاع ۱۵۰۰ متری خبر داد.

به گزارش سرویس انرژی تک‌ناک، این سامانه‌ می‌تواند در حین پرواز، انرژی مورد نیاز هواگردهای بدون سرنشین نظامی ایالات متحده را تأمین کند و زمان ماندگاری آنها را در هوا به‌طور چشمگیری افزایش دهد.

این فناوری در قالب پروژه‌ای با پشتیبانی ارتش ایالات متحده توسعه یافته و هدف اصلی آن، رفع محدودیت‌های فعلی پهپادها در زمینه  شارژ مجدد باتری در مأموریت‌های طولانی‌مدت عنوان شده است. به گفته شرکت سازنده، این سامانه از لیزر برای انتقال مستقیم انرژی در میانه هوا استفاده می‌کند و می‌تواند نیاز به فرود یا بازگشت پهپادها به پایگاه را کاهش دهد.

شرکت PowerLight اعلام کرد که آزمایش‌های اخیر این سامانه در چارچوب برنامه‌ای موسوم به «انتقال انرژی از طریق لیزر به سامانه‌های بدون سرنشین هوایی» یا PTROL-UAS انجام شده است. بخشی از پشتیبانی این برنامه را US Central Command بر عهده دارد و تمرکز آن بر توسعه قابلیت‌های نوین برای عملیات هوایی در محیط‌های عملیاتی پیچیده است.

بخوانید: پهپادهای آمریکایی به فناوری شارژ بی‌سیم مجهز می شوند

به گفته این شرکت، آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این پروژه از مرحله آزمایش قطعات جداگانه عبور کرده و وارد مرحله آزمایش یک سامانه کامل شده است و این روند، راه را برای انجام آزمایش‌های پروازی در آینده نزدیک هموار می‌کند.

در قلب سامانه شارژ بی‌سیم پهپادها، یک فرستنده لیزری خودکار با توان بالا قرار دارد، که با یک گیرنده هوابرد سبک‌وزن جفت شده است. این دو بخش در کنار یکدیگر، ساختاری را شکل می‌دهند که PowerLight از آن به‌ عنوان «خط انتقال انرژی بی‌سیم در هوا» یاد می‌کند. بر اساس اطلاعات منتشرشده، این خط انتقال می‌تواند انرژی در مقیاس کیلووات را در فاصله‌هایی به طول چند کیلومتر به پهپادهای در حال پرواز منتقل کند.

شرکت PowerLight اعلام کرده است که آزمایش‌ها، توانایی فرستنده را در تولید، هدایت و کنترل دقیق یک پرتو لیزری پرقدرت تأیید کرده‌اند. این پرتو، در عین حال قادر است یک هدف هوابرد را به‌ صورت ایمن رهگیری کند و انتقال انرژی را بدون ایجاد خطر برای سایر کاربران فضای هوایی انجام دهد.

مطلب پیشنهادی: کاوشگری بدون توقف؛ شارژ بی‌سیم ربات‌ها در سیارات دیگر

طراحی این فرستنده لیزری به‌گونه‌ای انجام شده است که امکان جابه‌جایی و استفاده در مناطق عملیاتی را داشته باشد. این سامانه، نرم‌افزار کنترل پرتو را با سخت‌افزاری ترکیب می‌کند که می‌تواند برای مدت طولانی انرژی را به‌ صورت پیوسته تولید کند. به گفته شرکت سازنده، فرستنده قادر است هواگردهای خودی را شناسایی و دنبال کند تا انتقال انرژی با دقت انجام شود.

نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این سامانه قادر است انرژی مورد نیاز هواگردهایی را تأمین کند که تا ارتفاع حدود ۱٬۵۰۰ متر پرواز می‌کنند. شرکت PowerLight تأکید کرده است که ایمنی، یکی از مهم‌ترین محورهای آزمایش بوده و سامانه به چندین لایه حفاظتی مجهز شده است. این لایه‌ها، از طریق کنترل‌های خودکار و نظارت کارشناسان، عملکرد ایمن شارژ بی‌سیم پهپادها با لیزر را در فضای هوایی مشترک تضمین می‌کنند.

نرم‌افزار کنترلی این سامانه، امکان پایش و تحلیل داده‌ها را به‌ صورت لحظه‌ای فراهم می‌کند و برای سازگاری با سامانه‌های موجود کنترل پهپاد و زیرساخت‌های زمینی تأمین انرژی طراحی شده است. این موضوع، ادغام فناوری جدید را با ناوگان فعلی پهپادها ساده‌تر می‌کند.

تام نوگنت، مدیر ارشد فناوری و هم‌بنیان‌گذار PowerLight اعلام کرد که این پروژه صرفاً یک انتقال انرژی ساده از نقطه‌ای به نقطه دیگر نیست. او توضیح داد که فرستنده با هواگرد ارتباط برقرار می‌کند، حرکت آن را به‌طور پیوسته دنبال می‌کند و انرژی را دقیقاً در نقطه موردنیاز تحویل می‌دهد. به گفته او، آزمایش‌های اخیر معماری اصلی مورد نیاز را برای نمایش‌های پروازی آینده تأیید کرده‌اند.

پیشنهادی: شارژ بی‌سیم از طریق آب؛ پیشرفت چشمگیر محققان کره‌ای در فناوری فراصوت

در بخش هوابرد، PowerLight یک گیرنده فشرده با وزنی در حدود ۲٫۷ کیلوگرم توسعه داده است. این گیرنده، انرژی نامرئی لیزر را دریافت و آن را به برق تبدیل می‌کند تا باتری‌های داخلی پهپاد در حین پرواز شارژ شوند. یک ماژول کنترلی تعبیه‌شده نیز داده‌های تله‌متری را جمع‌آوری و به ایستگاه زمینی ارسال می‌کند و در عین حال، بستر لازم را برای پیوندهای داده‌ای نوری آینده فراهم می‌سازد.

یکی از اهداف کلیدی برنامه PTROL-UAS، تبدیل انتقال انرژی با لیزر به یک قابلیت اساسی برای تأمین انرژی عملیاتی در هوا عنوان شده است؛ قابلیتی که می‌تواند شیوه استقرار و بهره‌برداری از سامانه‌های خودکار را به‌ طور بنیادین تغییر دهد.

همچنین شرکت PowerLight اعلام کرده است که با Kraus Hamdani Aerospace همکاری می‌کند تا این سامانه شارژ بی‌سیم پهپادها را روی پهپاد K1000ULE یکپارچه نماید. این هواگرد بدون سرنشین برای مأموریت‌هایی طراحی شده است که ماندگاری طولانی‌مدت اهمیت حیاتی دارد و دسترسی به زیرساخت‌های سنتی سوخت‌گیری یا شارژ در آنها محدود است.

فاطمه حمدانی، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار کراوس حمدانی ایرو اسپیس اعلام کرد که K1000ULE با هدف جابه‌جا کردن مرزهای ماندگاری ساخته شده است و افزودن انتقال انرژی با لیزر می‌تواند سطح جدیدی از پایداری را برای مأموریت‌های گسترده ایجاد کند.

بر اساس اعلام PowerLight، با تکمیل عمده آزمایش‌های زیرسامانه‌ها، این شرکت خود را برای انجام آزمایش‌های پروازی کاملاً یکپارچه در اوایل سال ۲۰۲۶ آماده می‌کند. انتظار می‌رود که این نمایش‌ها، شارژ پیوسته حین پرواز یک K1000ULE مجهز به گیرنده لیزری را نشان دهند؛ قابلیتی که شرکت آن را در شرایط کنترل‌شده «پرواز نامحدود» توصیف می‌کند.

شرکت PowerLight Technologies در حوزه سامانه‌های انتقال انرژی لیزری پرتوان برای کاربردهای دفاعی و تجاری فعالیت می‌کند و این فناوری‌ها، ارتباطات نوری و تأمین انرژی از راه دور را نیز در بر می‌گیرند.