PowerLight Technologies завершила испытания лазерной системы, которая передает электроэнергию беспилотникам прямо в полете. В рамках программы PTROL UAS проверили совместную работу наземного передатчика, бортового приемника и системы наведения. Испытания проводились на высоте до 1500 метров.
Работы ведутся в рамках программы PTROL UAS. Проект поддерживается вооруженными силами США, а одним из спонсоров выступает US Central Command. Основной задачей ставится обеспечение максимальной длительности беспосадочной работы дронов. Беспилотнику нужно как можно дольше оставаться в воздухе и как можно реже возвращаться на землю ради подзарядки. Для этого PowerLight строит систему из двух ключевых элементов. На земле работает автономный лазерный передатчик высокой мощности. На борту дрона установлен легкий приемник, который принимает лазерное излучение и преобразует его в электричество для питания бортовых систем и подзарядки аккумуляторов.
Мир без проводов. Технологии беспроводной зарядки
Подходы к бесконтактной подзарядке БПЛА, включая идеи передачи энергии прямо в воздухе, уже обсуждались и на IT-World. Интерес к таким решениям есть и за пределами США. В разных странах инженеры ищут способы увеличить автономность беспилотников без усложнения логистики и инфраструктуры.
В отчете PowerLight акцент сделан не на самом факте использования лазера, а на том, как проходили испытания. Проверяли не отдельные узлы, а совместную работу передатчика, приемника и системы управления лучом. Компания подчеркивает, что задача заключалась в устойчивом сопровождении воздушной цели. Передатчик должен формировать мощный луч, точно управлять им и удерживать подачу энергии на движущемся аппарате, а не просто «попадать» в приемник.
По данным PowerLight, система смогла передавать электроэнергию летательным аппаратам на высоте до 5000 футов, что соответствует примерно 1500 метрам. Также говорится о передаче энергии киловаттного класса на расстояние в несколько миль. Это важный момент. При таком уровне мощности речь идет не о вспомогательной подпитке датчиков, а о реальной поддержке полета и работы оборудования.
Для понимания масштаба можно вспомнить и другие эксперименты в области беспроводной передачи энергии. В одном из проектов DARPA ранее сообщалось о передаче около 800 ватт на дистанцию 8,6 км. Эти цифры не конкурируют напрямую, но дают представление о том, что технологии давно вышли за пределы лабораторных экспериментов.
Серьезную роль в системе играет программное обеспечение. По описанию PowerLight, передатчик обменивается данными с летательным аппаратом, отслеживает его движение и направляет энергию туда, где она требуется в текущий момент. ПО обеспечивает мониторинг и аналитику в реальном времени и рассчитано на интеграцию с существующими системами управления дронами и наземными источниками питания. Технический директор и соучредитель PowerLight Том Ньюджент отмечает, что здесь речь идет не о передаче энергии «от точки к точке», а о полноценной системе сопровождения цели.
Бортовая часть тоже описана достаточно подробно. Приемник весит около 2,5 кг. В нем используются лазерные преобразователи, рассчитанные на прием невидимого излучения с заданной длиной волны и его преобразование в электричество. Встроенный модуль управления собирает телеметрию и отправляет ее на наземную станцию. Отдельно отмечается, что это решение рассматривается как задел для будущих оптических каналов передачи данных.
Энергия становится узким местом для многих технологических сегментов. По данным IT-World, российские дата-центры по состоянию на апрель 2024 года потребляли около 2,6 ГВт, что сопоставимо примерно с 1% мощности ЕЭС. Темпы роста нагрузки оцениваются в 30–40% в год. На этом фоне попытки передавать энергию более гибко и адресно выглядят вполне логично.
Отдельный блок испытаний был посвящен безопасности. Производитель подчеркивает, что система оснащена несколькими уровнями защиты. Они управляются автоматикой и дополнительно контролируются специалистами. Задача формулируется прямо. Обеспечить безопасную работу в общем воздушном пространстве, а не только в условиях закрытого полигона.
PowerLight работает с Kraus Hamdani Aerospace над интеграцией системы на беспилотник K1000ULE, который рассчитан на длительное пребывание в воздухе и предназначен для задач ВМС и сухопутных сил США. После завершения текущих тестов компания планирует полностью интегрированные летные испытания в начале 2026 года. В них ожидается демонстрация непрерывной подзарядки K1000ULE в полете.
Пока же самым распространенным способом увеличения времени работы дронов остаются наземные станции, автоматическая замена и зарядка аккумуляторов. В одном из кейсов, о которых писал IT-World, упоминались полеты продолжительностью около 50 минут на расстоянии до 17 км от станции с комплексом замены батарей.