Electric Sky выиграла грант DARPA на разработку беспроводной зарядной системы для дронов
Стартап Electric Sky объявил, что приступил к созданию своего первого передатчика Whisper Beam для обеспечения четко сфокусированного беспроводного питания беспилотных летательных аппаратов в полете благодаря награде в размере $225 000 от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США.
Electric Sky будет использовать шестимесячную премию Phase I, предоставленную в рамках программы исследований инноваций малого бизнеса DARPA, для изучения способов адаптации своей беспроводной архитектуры для управления роем дронов.
Первый этап проекта предусматривает создание и тестирование демонстрационной системы лабораторного стенда, которая будет работать на небольших расстояниях. Ожидается, что эти эксперименты предоставят данные, которые можно будет использовать для модернизации системы — увеличения мощности и расстояния.
У Electric Sky есть офисы в районе Сиэтла, а также в Мидленде (штат Техас). Ее генеральным директором является Роберт Миллман, ранее занимавший должность генерального советника космического предприятия Джеффа Безоса Blue Origin. Бывший генеральный директор XCOR Aerospace Джефф Грейсон является соучредителем компании, главным технологом и изобретателем системы Whisper Beam.
Миссия компании — внедрять новаторские технологии в области производства электроэнергии и силовых установок для самолетов и летательных аппаратов всех размеров.
Electric Sky — не единственное предприятие, специализирующееся на беспроводной энергии для дронов. Например, компания PowerLight Technologies из Сиэтла работает над лазерной системой, которая могла бы питать беспилотные летательные аппараты, а также базовые станции 5G. Принцип действия довольно простой: на земле находится мощный лазер, который автоматически сопровождает лучем дрон, облучая фотоэлектрические элементы на его корпусе.
Полученная с батареи энергия идет на зарядку аккумуляторов беспилотника и на его электродвигатели. Подобные системы дорогие и не очень эффективные. На лазер приходится подавать во много раз больше энергии, чем удается затем снимать с фотобатареи. К тому же работа такой системы зависит от погодных условий.
Также существуют попытки дистанционного снабжения дронов электроэнергией с помощью направленного потока СВЧ-излучения, часть которого улавливается на борту устройства и преобразуется в ток, который питает бортовую аккумуляторную систему. В этой системе также есть проблемы, поскольку поток энергии с большей плотностью может повредить бортовую электронику дрона, а с малой — не даст необходимой мощности для существенной подзарядки аккумулятора.
Лазерные и микроволновые лучи обычно сначала сильные, но затем становятся слабее по мере продвижения. Напротив, передачи Whisper Beam вначале слабые, но становятся сильнее возле приемника.
«Технология Whisper Beam — это электромагнитный эквивалент «шепчущей галереи». В «шепчущей галерее» один слушатель через комнату может слышать говорящего, но никто другой не может, даже люди, стоящие прямо между говорящим и слушателем. Звук слишком слабый, чтобы они могли его услышать»
Эффект «шепчущей галереи» связан с распространением акустической волны, которая много раз полностью внутренне отражается, формируя так называемую стоячую волну, получившую название моды шепчущей галереи. В радиотехнике подобный эффект используется для создания СВЧ и оптических резонаторов.
Радиоволны, излучаемые передатчиком Electric Sky, самофокусируются на приемнике, что позволяет дрону потреблять киловатты энергии в любую погоду.
«Это миф, что передача электроэнергии на большие расстояния невозможна. Это никогда не было экономично. Этот новый метод снижает стоимость наземного передатчика и размер бортового приемника транспортного средства»
По его словам, систему луча можно использовать с любым типом электрических самолетов.
«Любой тип электрического самолета может потреблять энергию во время полета — электрический аккумулятор, водородный топливный элемент и гибрид. Технология Whisper Beam особенно полезна на энергоемких этапах взлета и набора высоты, позволяя конструкторам транспортных средств выполнять другие требования по увеличению дальности полета, повышению безопасности полетов, снижению пиковых нагрузок на аккумуляторы и сокращению времени наземного обслуживания»
Для DARPA Electric Sky будет изучать возможность адаптации новой беспроводной архитектуры для управления роем БПЛА. Работая в рамках программы исследований инноваций малого бизнеса (SBIR) DARPA, стартап построит и протестирует демонстрационный лабораторный стенд на небольших расстояниях. Эти эксперименты предоставят данные, необходимые для перехода на более высокую мощность и большие расстояния, а затем адаптируют передатчик для отслеживания дрона по небу.
Решение проблемы зарядки дронов в процессе полета открыло бы массу возможностей для развития концепта гетерогенного роя малых беспилотников, который способен выполнять как гражданские, так и военные задачи.
