| 3 авг 2021 — 7:28 утра PT
Было бы здорово питать длительный полет дрона с помощью микроволновки? Забудьте об этом, потому что этого никогда не произойдет. Но исследователи действительно добились прогресса в клинических попытках использовать микроволновые лучи для временного поддержания дрона в воздухе.
Исследователи из Японии используют микроволновые лучи для питания дронов
Этот прорыв в использовании микроволн для питания дронов был осуществлен исследователями из Университета Цукубы в Японии. Результаты их эксперимента были опубликованы в журнале «Journal of Spacecraft and Rockets» и показали увеличение эффективности передачи в 40 раз по сравнению с предыдущими попытками. Возможно, менее впечатляющим был общий результат: 30 секунд, в течение которых ученые подняли свое 400-граммовое транспортное средство на высоту 800 сантиметров. Но разве кто-нибудь когда-нибудь пробегал марафон, не научившись сначала трусить вокруг квартала?
Честно говоря, исследователи из Университета Цукубы были почти обречены превзойти своих предшественников. Предыдущие испытания этой технологии проводились десятилетия назад, за это время произошли значительные технологические достижения и инновации во всех областях. Тем временем, последние эксперименты с микроволнами использовали частоты всего несколько гигагерц, по сравнению с 28 гигагерцами, использованными в недавнем испытании. Такое усиление гарантировало победу – что, как сразу признали сами ученые.
«Мы использовали сложную систему отслеживания луча, чтобы гарантировать, что дрон получал как можно больше микроволновой энергии», — пояснил исследователь и ведущий автор отчета Кохей Шиммура. «Кроме того, чтобы еще больше повысить эффективность передачи, мы тщательно настроили фазу микроволн с помощью аналогового фазовращателя, синхронизированного с GPS-приемниками».
Хорошая попытка оставить сопернику ни единого шанса.
Микроволновая технология обещает потенциал для двигателей дронов и даже ракет
Целью испытания, конечно же, не было запустить дрон на рекордную высоту или превзойти предыдущие исследования.
Вместо этого оно было предназначено для демонстрации потенциала преобразования микроволновой энергии в мощность, способную поднять аппарат в воздух и удерживать его в фиксированном положении. И это удалось, достигнув общей эффективности передачи энергии в 0,43% по сравнению с предыдущим результатом в 0,1%. В рамках этого расчета группа измерила эффективность различных этапов процесса, включая захват микроволн дроном и их преобразование в электрическую энергию.
Несмотря на этот оглушительный успех, команда из Цукубы не выказывала никакого высокомерия или хвастовства.
«Эти результаты показывают, что необходима дальнейшая работа для повышения эффективности передачи и тщательной оценки осуществимости этого подхода к приводу для самолетов, космических аппаратов и ракет», — сказал Шиммура. «Будущие исследования также должны быть направлены на совершенствование системы отслеживания луча и увеличение расстояния передачи сверх продемонстрированного в нашем эксперименте».
В отчете отмечены особенно многообещающие будущие применения микроволновой энергии для привода ракет при взлете и на ранних этапах полета, которые, как правило, являются наиболее энергозатратными этапами для бортовых запасов топлива. Вероятно, пройдет еще десятилетие или больше, прежде чем такая микроволновая технология сможет использоваться для питания летательных аппаратов – не говоря уже о том, чтобы взорвать последние зернышки попкорна, не сжигая при этом половину мешка.