Electric Sky décroche une subvention de la DARPA pour développer un système de recharge sans fil des drones
La start-up Electric Sky a annoncé avoir commencé la création de son premier émetteur Whisper Beam, destiné à fournir une alimentation sans fil ciblée et précise aux drones en vol, grâce à une subvention de 225 000 dollars de l'Agence pour les projets de recherche avancée de défense des États-Unis (DARPA).
Electric Sky utilisera la bourse de phase I d'une durée de six mois, attribuée dans le cadre du programme de recherche sur l'innovation des petites entreprises de la DARPA, pour étudier les moyens d'adapter son architecture sans fil au contrôle d'un essaim de drones.
La première étape du projet prévoit la création et le test d'un prototype de banc de laboratoire fonctionnant sur de courtes distances. Ces expériences devraient fournir des données permettant de moderniser le système, en augmentant la puissance et la portée.
Electric Sky dispose de bureaux dans la région de Seattle ainsi qu'à Midland, au Texas. Sa directrice générale est Robert Millman, qui a précédemment occupé le poste de conseiller juridique général de l'entreprise spatiale Blue Origin de Jeff Bezos. Jeff Greason, ancien directeur général de XCOR Aerospace, est cofondateur de l'entreprise, son directeur technique et l'inventeur du système Whisper Beam.
La mission de l'entreprise est d'introduire des technologies innovantes dans la production d'électricité et de groupes motopropulseurs pour les avions et les aéronefs de toutes tailles.
Electric Sky n'est pas la seule entreprise spécialisée dans l'énergie sans fil pour les drones. Par exemple, PowerLight Technologies, basée à Seattle, travaille sur un système laser qui pourrait alimenter les drones ainsi que les stations de base 5G. Le principe est assez simple : au sol se trouve un laser puissant qui suit automatiquement le drone avec son faisceau, en éclairant les cellules photovoltaïques de sa coque.
L'énergie produite par la batterie sert à recharger les accumulateurs du drone et à alimenter ses moteurs électriques. De tels systèmes sont coûteux et peu efficaces. Le laser doit recevoir plusieurs fois plus d'énergie que celle qui peut ensuite être récupérée par la cellule photovoltaïque. De plus, le fonctionnement d'un tel système dépend des conditions météorologiques.
Des tentatives sont également menées pour alimenter à distance les drones à l'aide d'un faisceau dirigé de micro-ondes, dont une partie est captée à bord de l'appareil et convertie en courant qui alimente la batterie embarquée. Ce système pose lui aussi des problèmes : un flux d'énergie trop dense peut endommager l'électronique embarquée du drone, tandis qu'un flux trop faible ne fournit pas la puissance nécessaire à une recharge significative de la batterie.
Les faisceaux laser et micro-ondes sont généralement puissants au départ, puis s'affaiblissent à mesure qu'ils progressent. À l'inverse, les transmissions Whisper Beam sont d'abord faibles, mais deviennent plus fortes à proximité du récepteur.
« La technologie Whisper Beam est l'équivalent électromagnétique de la « galerie des chuchotements ». Dans la « galerie des chuchotements », une personne située à l'autre bout de la pièce peut entendre celui qui parle, mais personne d'autre ne le peut, pas même les personnes qui se tiennent directement entre l'orateur et l'auditeur. Le son est trop faible pour qu'elles puissent l'entendre »
L'effet de « galerie des chuchotements » est lié à la propagation d'une onde acoustique qui subit de nombreuses réflexions totales internes, formant une onde stationnaire appelée mode de galerie des chuchotements. En radiotechnique, cet effet est utilisé pour créer des résonateurs micro-ondes et optiques.
Les ondes radio émises par l'émetteur d'Electric Sky se focalisent d'elles-mêmes sur le récepteur, ce qui permet au drone de consommer des kilowatts d'énergie par tous les temps.
« C'est un mythe de dire que le transport d'énergie électrique sur de longues distances est impossible. Cela n'a jamais été économique. Cette nouvelle méthode réduit le coût de l'émetteur au sol et la taille du récepteur embarqué du véhicule »
Selon lui, le faisceau peut être utilisé avec n'importe quel type d'avion électrique.
« Tout type d'avion électrique peut consommer de l'énergie en vol : batterie électrique, pile à combustible à hydrogène ou hybride. La technologie Whisper Beam est particulièrement utile lors des phases énergivores de décollage et de montée, permettant aux concepteurs de véhicules de répondre à d'autres exigences : augmenter l'autonomie de vol, renforcer la sécurité des vols, réduire les pics de charge sur les batteries et raccourcir le temps de maintenance au sol »
Pour la DARPA, Electric Sky étudiera la possibilité d'adapter la nouvelle architecture sans fil au contrôle d'un essaim de drones. Dans le cadre du programme de recherche sur l'innovation des petites entreprises (SBIR) de la DARPA, la start-up construira et testera un prototype de banc de laboratoire sur de courtes distances. Ces expériences fourniront les données nécessaires pour passer à une puissance et à des distances plus élevées, puis adapteront l'émetteur pour suivre le drone dans le ciel.
Résoudre le problème de la recharge des drones en vol ouvrirait de nombreuses possibilités pour le développement du concept d'essaim hétérogène de petits drones, capable d'accomplir à la fois des missions civiles et militaires.
