Дозаправка самолёта в воздухе способна заметно расширить диапазон действия крылатой машины, но это хлопотная и ответственная операция, сродни стыковке космических кораблей на орбите. А как было бы здорово научиться пополнять запас энергии на борту летательного аппарата просто по лучу! Насколько такой проект фантастичен, а насколько реален? Ответ способен удивить.
Предваряя собственный вариант такой системы, компания отмечает, что научить самолёты-роботы автоматической дозаправке – технически реально, но рискованно. Может, лучше полагаться на свет? Такая идея уже располагает солидным историческим багажом.
В 2007 году британский беспилотный самолёт QinetiQ Zephyr впервые провёл в воздухе свыше двух суток, питаясь исключительно солнечным светом. В 2008-м он нарастил свой рекорд до 82 часов.
 |
 Zephyr весит менее 45 кг при размахе крыльев почти 23 метра. Собирая днём солнечный свет, ночью этот беспилотник работает от аккумуляторов (фото QinetiQ). |
Оба достижения не были зарегистрированы официально. Но главное – стало ясно, что электрические беспилотные разведчики в принципе могут оставаться в небе неделями.
В том же 2008 году данное направление получило импульс со стороны небезызвестного агентства DARPA, запустившего конкурсную программу "Гриф" по созданию беспилотного аппарата, способного не садиться в течение пяти лет.
В соревнование за военный бюджет включились двое соперников: объединённая команда Boeing/QinetiQ с машиной более-менее традиционного облика и Aurora Flight Sciences со своим составным самолётом с Z-крылом.
Глядя на эти достижения и проекты, LaserMotive логично спрашивает: "Что если облачность будет слишком сильной?" Ответ напрашивается сам собой: Солнце нужно заменить на мощный лазерный луч, посылаемый с земли.
 |
Перед вами решётка из инфракрасных лазерных диодов суммарной мощностью 1000 ватт. Поперечник блока – примерно 7 сантиметров. Именно на базе таких приборов можно построить дальнобойную силовую передачу, – полагают специалисты американской компании (фото LaserMotive). |
Такого рода опыт японцы провели ещё в 2006 году, да только с совсем крошечным самолётиком и в помещении. Не факт, что при росте масштаба системы (яркости луча, размеров аппарата и самое важное – дистанции подзарядки) она окажется работоспособной.
Тем не менее именно по данному пути нужно развивать электрические беспилотники, — утверждает LaserMotive. Крылатые машины и винтокрылы разного "калибра", с мощностью моторов от нескольких десятков ватт до 15 кВт, вполне могут заправляться на большой дистанции от луча мощностью от нескольких сотен ватт до нескольких киловатт.
 |
По оценке компании, на борт беспилотника вполне реально доставлять сотни ватт, а то и киловатты энергии при высоте полёта примерно в 1,5 км и удалении от лазерной установки километров в 15. За счёт "лучевой" заправки аккумуляторов такой аппарат может удаляться на сотни километров от базы и подниматься на гораздо большие высоты, игнорируя облака (иллюстрация LaserMotive). |
Плотность энергии в луче вблизи самолёта ограничена необходимостью охлаждения фотоэлектрических ячеек и при должной концентрации света может превышать 6 кВт на квадратный метр, — говорит LaserMotive. Это существенно больше, чем естественный поток солнечного излучения, так что "лазерные приёмники" на борту беспилотников могут быть меньше по размерам, чем панели у солнечных самолётов.
Самое приятное – у проекта есть солидная практическая основа: прошлой осенью именно LaserMotive выиграла соревнование прототипов космических лифтов, успешно отправив небольшого робота, питаемого киловаттным лазерным лучом с земли, вверх по тросу длиной в километр!
 |
Лазерная заправка может быть практически непрерывной, если аппарат не удаляется слишком сильно от базы, а может представлять собой серию регулярных подходов машины в "подпитывающую" зону. В любом случае луч позволит разведчику пребывать в полёте практически неограниченно (иллюстрация LaserMotive). |
Для победы в конкурсе компания разработала компактные и чрезвычайно мощные наборы инфракрасных лазерных диодов и фотогальванические батареи, оптимизированные для конвертации такого типа луча в ток. Апробировала она и систему слежения за аппаратом, обеспечивающую точный прицел энергетического луча.
 |
В прошлогоднем сражении космических лифтов LaserMotive победила соперников, взяв приз за так называемый уровень-1, а второй уровень остался никем не покорённым. Выполнить его требования компания намерена в нынешнем году (фотографии LaserMotive). |
Кстати, не случайно другая компания, работающая над портативной домашней системой беспроводного электричества, тоже выбрала в роли "силового канала" многолучевой инфракрасный лазер.
КПД преобразования электричества в ИК-поток и обратно уже может быть достаточно велик для практического применения таких систем как в доме, так и на открытом воздухе. Кстати, со своим комплексом преобразователей LaserMotive работает и в бытовом направлении.
Ну а видение "вечных" беспилотников (с приглашением к партнёрству, как же иначе), предысторию этого вопроса и свои достижения LaserMotive изложила в PDF-документе, официально обнародованном в начале мая.
 |
Примерная схема питания самолёта, предлагаемая американцами (иллюстрация LaserMotive). |
LaserMotive планирует разработать демонстрационную модель аппарата на лазерном питании до конца нынешнего года. Первые же рабочие прототипы инновационной системы могут быть доступны потребителям в течение 18 месяцев, сообщает компания в своём пресс-релизе. Остаётся лишь получить "намёк" со стороны заинтересованных клиентов. И это могут быть не только военные.
Источник: Мембрана.Ру