پژوهشگران چینی موفق به آزمایش سیستمی نوین شدهاند که انرژی را بهصورت بیسیم از طریق امواج مایکروویو از یک فرستنده زمینی متحرک به پهپادهای در حال پرواز منتقل میکند. این فناوری نویدبخش افزایش چشمگیر مدت زمان پرواز پهپادها و اجرای مأموریتهای طولانیتر و پیچیدهتر است.
این سامانه که نتایج آن در نشریه Aeronautical Science & Technology منتشر شده، توسط تیمی از دانشگاه ژیدیان توسعه یافته است. در این روش، یک فرستنده متحرک، انرژی را به سمت آرایهای از آنتنها در زیر پهپاد هدایت کرده و بدین ترتیب، امکان تأمین انرژی مداوم بدون نیاز به اتصال فیزیکی یا فرود فراهم میشود. نکته برجسته این آزمایش، حفظ پایدار انتقال انرژی حتی زمانی است که هم پهپاد و هم واحد زمینی در حال حرکت بودند؛ امری که گامی فراتر از آزمایشهای قبلی محسوب میشود.
«ناو هواپیمابر زمینی»؛ استعارهای برای آینده عملیات پهپادی
تحلیلگران، این مفهوم را به «ناو هواپیمابر زمینی» تشبیه کردهاند؛ جایی که یک خودروی زرهی میتواند هم نقش سکوی پرتاب و هم مرکز تأمین انرژی را ایفا کند و عملیات پهپادها را به شکلی مشابه ناوهای هواپیمابر دریایی پشتیبانی نماید. این فناوری پتانسیل بالایی برای افزایش مدت زمان پرواز پهپادها دارد و امکان اجرای مأموریتهای نظارتی، تهاجمی و جنگ الکترونیک را بدون نیاز به فرودهای مکرر میسر میسازد.
در آزمایشهای انجام شده، این سامانه که بر روی یک خودرو نصب شده بود، توانست پهپادهای بالثابت را تا ۳.۱ ساعت در ارتفاع حدود ۱۵ متری در آسمان نگه دارد و پایداری انتقال انرژی را در شرایط واقعی به اثبات برساند.
غلبه بر چالش همراستایی پرتو انرژی
«سونگ لیوی»، سرپرست این پروژه، یکی از چالشهای کلیدی را حفظ همراستایی دقیق فرستنده مایکروویو با پهپاد در حال حرکت عنوان کرد. تیم تحقیقاتی با ترکیب فناوریهایی نظیر GPS، ردیابی لحظهای و سامانههای پیشرفته کنترل پرواز، موفق به حل این مشکل شدند؛ به گونهای که جهت پرتو انرژی بهطور مداوم اصلاح و هدایت میشود.
افزایش ماندگاری عملیاتی پهپادها
با افزایش روزافزون استفاده از سامانههای بدون سرنشین در درگیریهای مدرن، ارتشها و مراکز تحقیقاتی در سراسر جهان به دنبال توسعه فناوریهایی برای شارژ بیسیم و تأمین انرژی در حین پرواز هستند. هدف اصلی، کاهش وابستگی به فرود برای شارژ مجدد باتریها و در نتیجه، افزایش ماندگاری عملیاتی پهپادها در میدان نبرد است.
تأثیر بر طراحی پهپادها
علاوه بر افزایش زمان پرواز، این فناوری میتواند منجر به تغییرات اساسی در طراحی پهپادها شود. کاهش نیاز به باتریهای بزرگ، فضای بیشتری را برای حمل تجهیزات و حسگرهای پیشرفته فراهم میکند و این امکان را به پهپادهای کوچکتر میدهد تا مأموریتهای پیچیدهتر و متنوعتری را به انجام برسانند.
رقابت جهانی در انتقال انرژی بیسیم
در همین حال، ایالات متحده نیز از طریق آژانس DARPA در حال پیگیری پروژههای مشابهی برای انتقال بیسیم انرژی با استفاده از امواج رادیویی و لیزر است. شرکتهای خصوصی نیز در حال توسعه سامانههای شارژ لیزری هستند.
هرچند سامانههای لیزری دقت و برد بالاتری دارند، اما در برابر شرایط محیطی مانند مه، گردوغبار و اختلالات جوی آسیبپذیر بوده و ممکن است ردپای حرارتی قابل شناسایی از خود به جا بگذارند. در مقابل، سیستم مبتنی بر مایکروویو، پایداری بیشتری در شرایط آبوهوایی نامساعد دارد و قابلیت تغذیه همزمان چند پهپاد را نیز داراست که این ویژگی، آن را برای محیطهای عملیاتی پیچیده، گزینهای جذابتر میسازد.
