Flyvende droner kan oplades i luften med laserstråler

Et ungt firma i Seattle, Lasermotive, har udviklet en trådløs, distance-opladningsteknik, som kan bruges til at holde elektriske UAV'er (Unmanned Aireal Vehicle) i luften i meget lang tid.

Ideen er at sende en varm laserstråle op mod flyet, som fanger energien med et særligt solcellepanel. Den elektricitet, der kommer ud af solcellerne, bruges til at oplade batterierne.

UAV er førerløse droner, som især militæret bruger til overvågning af fjendtlig aktivitet. Nutidens UAV'er bliver stadig mindre, da det er en fordel at gøre dem små, så de bliver vanskelige at opdage på himlen.

Sådan ser en kraftig laserdiode ud. Den kan samle laserlyset til en smal stråle, der kan rettes præcist mod den elektriske genstand, der skal oplades - for eksempel elektriske førerløse droner. (Foto: LaserMotive) Illustration: LaserMotive

Flere flyproducenter er begyndt at sælge elektrisk drevne, fjernstyrede fly, som støjer mindre end de brændstofdrevne. Det gør UAV'erne endnu sværere at opdage.

Men når sådanne fly skal lande, løber de en risiko for uheld, fordi det kræver træning af lande dem via fjernstyring. Desuden kan flyet selvsagt ikke passe sine overvågnings-opgaver, mens det får opladet batterier på jorden.

Lasermotives løsning er, at UAV'ens batterier skal oplades trådløst, mens det flyver. Det skal foregår sådan, at UAV'en blot flyver hen i nærheden af ladestationen, når den skal lades op. Opladningen sker ved, at ladestationen sender en tynd, men intens laserstråle op mod flyveren. Her rammer den en solcelle, som forsyner flyet med ladestrøm.

Der vil være en del energitab undervejs, men Lasermotive regner med, at UAV'en kan få nytte af cirka en fjerdedel af den energi, der bruges i laseren. De bedste laserdioder afgiver lys i det nær-infrarøde spektrum. Over 50 procent af den energi, der kommer ind i dioden som elektricitet, kommer ud igen som lys.

Lasermotive skriver i en pressemeddelelse, at det ikke er væsentligt, hvilken type fly, der bruges som UAV. Det kunne være en helikopter, et fastvinget fly eller en ballon. Det er endda ikke utænkeligt, at en eksisterende UAV kan modificeres med de nødvendige solceller.

Ladeprincippet kan bruges til at holde en stationær observationsplatform flyvende i ubegrænset tid. Det kunne være en quadricopter (fire-rotor helikopter), et fly eller en ballon.

Men det kunne også blot være til gentagne delvise opladninger, hver gang flyets opgaver tillader det

Med den laserteknologi, der eksisterer i øjeblikket, kan der oplades med effekter over seks kW/m2 eller cirka en hestekraft per kvadratfod solfanger.

Og en enkelt laser-ladestation kan let forsyne en hel gruppe af UAV'er med ladestrøm, når de blot skiftes til at komme til opladning i luften.

I november 2009 demonstrerede LaserMotive en transportabel laser-enhed, som er i stand til at aflevere flere hundrede Watt til et bevægeligt fartøj på en afstand af 1 km. På kortere afstande dette stige til over 1.000 Watt.

Demonstrationen medførte, at LaserMotive vandt en konkurrence, The 2009 NASA Centennial Challenge for Beamed Power. Derved opfyldtes den første planlagte milesten i firmaets historie.

Næste milesten bliver at demonstrere opladning af en elektrisk UAV. Det skal ske omkring udgangen af 2010. Størrelsen og færdiggørelsen af dette projekt afhænger af, hvor mange penge, firmaet får rejst til formålet.

Hvis alt dette går, som det er planlagt, bliver næste skridt at demonstrere opladning af en lille sværm af UAV'er, dertil kommer opladning i højder over fem km og med en større effekt. Endelig skal der demonstreres opladning i lav højde og på afstande over fem km. Siden skal det hele automatiseres.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Om en fågelflock passerar under energiöverföring, blir det nog ett visst nedfall. Jag undrar hur kraftigt regnväder och hur mycket insekter som får finnas mellan sändare och mottagare? Kanske smartare att övergå till plutoniumbatterier så slipper de ladda? (ärligt talat så vet jag inte om effekt/vikt för Pu238-batterier, men det används inte bara i ryska ishavsfyrar (1000års energileverans) utan även i rymdutforskning, typ Voager)

  • 0
  • 0

"Ideen er at sende en varm laserstråle op mod flyet"

Laserstrålen er vel i sig selv ikke varm - der bliver først udviklet varme, hvis energien fra laseren absorberes i et eller andet, som ikke omsætter den 100% til f.eks. elektrisk energi?

  • 0
  • 0

cirka en hestekraft per kvadratfod solfanger.

En enhed der giver minder om dampmaskinen og den industrielle revolution. Ca. 12½% effektiv energi overførelse...flot! Hvorfor er der ikke samtidigt solceller på oversiden af vingerne? Nasa har da fløjet et autonomt solcellefly rundt om jorden.

quadricopter (fire-rotor helikopter)

Eller penticopter (fembladet rotor helikopter), hexacopter (seksbladet rotor helikopter), det er åbenbart kun fantasien der sætter grænserne.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten