فناوری نوین شارژ پهپاد با لیزر سبب می‌شود دیگر نیازی به فرود نباشد

MacTavish · 2/10/19

امروزه یکی از محدودیت‌هایی که پهپادهای الکتریکی با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، محدودیت زمان پرواز است. حال فناوری شارژ پهپاد با لیزر به کمک این پرندگان بدون سرنشین آمده تا محدودیت زمان پرواز را مرتفع کند.

پهپادهای کوچکی که با استفاده از انرژی الکتریکی پرواز می‌کنند همواره با محدودیت کاهش شارژ باتری روبرو هستند. این پهپادها در مقایسه با پهپادهایی که از سوخت فسیلی استفاده می‌کنند صدا و گرمای تولیدی کمتری دارند و کشفشان سخت‌تر است. اما از طرف دیگر برتری پهپادهای سوختی نسبت به انواع الکتریکی پیوستگی پروازی بسیار بالای آنان است. حال فناوری‌های جدید آژانس پژوهش‌های پیشرفته دفاعی وزارت دفاع آمریکا موسوم به دارپا (DARPA) سعی در پر کردن این خلا برای ارتش آمریکا دارد.

امروزه از لیزر برای مصارف گوناگونی استفاده می‌شود. پهپادها به ویژه انواع نظامی نیز با لیزر بیگانه نیستند. برای مثال این هواگردها از لیزر برای نشانه‌گذاری کردن اهداف استفاده می‌کنند و توپ‌های لیزری برای آنان نیز در راه است. حال کاربری جدید دیگری که دارپا برای لیزر در نظر گرفته، استفاده از آن به عنوان یک منبع شارژ بی‌سیم پیوسته برای باتری‌های پهپادهاست.

پهپاد سایلنت فالکن روی پرتابگر

دارپا قصد دارد تا توانمندی در زمینه شارژ از فاصله دورایستا (یعنی فاصله امن خارج از برد کشف و آتش دشمن) را با آزمایش فناوری شارژ پهپاد با لیزر به نمایش بگذارد. به لطف این قابلیت پهپاد اطلاعاتی (جاسوسی)، دیده‌بانی و شناسایی سایلنت فالکن (Silent Falcon) می‌تواند مدت زمان بسیار بیشتری را به پرواز بپردازد.

چرخه پرواز و سپس شارژ هنگام پرواز

سایلنت فالکن برای پرواز طولانی مدت ساخته شده و بال‌های طویلش پذیرای صفحات خورشیدی برای شارژ باتری‌ها پهپاد هنگام پرواز هستند. این باتری‌ها وظیفه تامین نیروی موتور، سیستم‌های الکترونیکی و تجهیزات پهپاد همچون دوربین‌ها و سنسورها را بر عهده دارند. استفاده از لیزر برای شارژ باتری‌ها سبب می‌شود پیوستگی پروازی این پهپاد بسیار بیش از پیش شود. در حال حاضر سایلنت فالکن می‌تواند بیش از 5 ساعت در آسمان بماند، اما با بکارگیری فناوری جدید می‌تواند به صورت نامحدد پرواز کرده و با پیروی از چرخه پرواز و سپس شارژ هنگام پرواز، همواره در آسمان بماند و نیازی به فرود برای شارژ باتری‌ها نباشد.

بر اساس طرح‌های منتشر شده از جانب کمپانی هوافضای آمریکایی بای ائرواسپیس (Bye Aerospace) که سازنده سایلنت فالکن است، انرژی نوری توسط پرتوی لیزر به صفحات فتوولتاییک که در پایدار کننده عمودی دم پهپاد قرار دارد منتقل می‌شود. بدین ترتیب می‌توان با یک نشر دهنده لیزری زمین پایه، انرژی را به پهپاد انتقال و باتری‌هایش را شارژ کرد. در این روش انرژی دریافتی برای شارژ باتری‌ها بیشتر از انرژی‌ای است که توسط صفحات خورشیدی روی بال جذب می‌شود، این درحالیست اینکه پنل‌های خورشیدی روی بال بزرگتر نیز هستند.

شارژ پهپاد با لیزر باعث می‌شود زمان عملیاتی یک پهپاد افزایش یابد و با تعداد کمتری پهپاد بتوان منطقه بیشتری را زیر پوشش گرفت. همچنین سبب افزایش توانمندی عملیاتی در مناطق دور افتاده و مکان‌هایی که امکان فرود مجدد و شارژ وجود ندارد می‌شود. با این روش می‌توان پهپاد را چه در شب و چه در روز شارژ کرد. برای مقایسه بد نیست بدانید آزمایش‌های مشابه انجام شده با پرتوهای نور مرئی تنها 25 درصد شارژ پهپاد با لیزر بازدهی داشته‌اند.

ناگفته نماند این بار اول نیست که از روش شارژ پهپاد با لیزر استفاده می‌شود. پیشتر در سال 2012 کمپانی هوافضا، امنیتی و دفاعی آمریکایی لاکهید مارتین (Lockheed Martin) با همکاری کمپانی مهندسی آمریکایی لیزرموتیو (Lasermotive) موفق شدند تا نمونه‌ای از پهپاد اطلاعاتی، دیده‌بانی و شناسایی استاکر (Stalker) ساخت لاکهید مارتین را با لیزر شارژ و آن را بیش از 48 ساعت در آسمان نگه دارند؛ در حالی که مدت زمان پرواز این پهپاد در حالت عادی تنها 2 ساعت است. نکته جالب اینجاست که باتری‌های پهپاد هنگام فرود همچنان مقدار زیادی شارژ داشت و سطح شارژ آن حتی از زمانی که پهپاد در ابتدا پرواز کرد نیز بیشتر بود.