Electric Sky отримала грант DARPA на розробку бездротової системи зарядки для дронів
Стартап Electric Sky оголосив, що розпочав створення свого першого передавача Whisper Beam для забезпечення точно сфокусованого бездротового живлення безпілотних літальних апаратів у польоті завдяки нагороді у розмірі $225 000 від Агентства перспективних дослідницьких проєктів Міністерства оборони США.
Electric Sky використовуватиме шестимісячну премію Phase I, надану в рамках програми досліджень інновацій малого бізнесу DARPA, для вивчення способів адаптації своєї бездротової архітектури для керування роєм дронів.
Перший етап проєкту передбачає створення та тестування демонстраційної системи лабораторного стенда, яка працюватиме на невеликих відстанях. Очікується, що ці експерименти нададуть дані, які можна буде використати для модернізації системи — збільшення потужності й відстані.
Electric Sky має офіси в районі Сіетла, а також у Мідленді (штат Техас). Її генеральним директором є Роберт Міллман, раніше який обіймав посаду генерального радника космічного підприємства Джеффа Безоса Blue Origin. Колишній генеральний директор XCOR Aerospace Джефф Грейсон є співзасновником компанії, головним технологом і винахідником системи Whisper Beam.
Місія компанії — впроваджувати новаторські технології у сфері виробництва електроенергії та силових установок для літаків і літальних апаратів усіх розмірів.
Electric Sky — не єдине підприємство, що спеціалізується на бездротовій енергії для дронів. Наприклад, компанія PowerLight Technologies із Сіетла працює над лазерною системою, яка могла б живити безпілотні літальні апарати, а також базові станції 5G. Принцип дії досить простий: на землі розміщено потужний лазер, який автоматично спрямовує промінь на дрон, освітлюючи фотоелектричні елементи на його корпусі.
Енергія, отримана з батареї, йде на зарядку акумуляторів безпілотника та на його електродвигуни. Такі системи дорогі й не дуже ефективні. На лазер доводиться подавати у багато разів більше енергії, ніж удається потім зняти з фотобатареї. До того ж робота такої системи залежить від погодних умов.
Також є спроби дистанційного живлення дронів електроенергією за допомогою спрямованого потоку НВЧ-випромінювання, частина якого вловлюється на борту пристрою і перетворюється на струм, що живить бортову акумуляторну систему. У цій системі також є проблеми, адже потік енергії з більшою щільністю може пошкодити бортову електроніку дрона, а з меншою — не дасть необхідної потужності для суттєвої підзарядки акумулятора.
Лазерні та мікрохвильові промені зазвичай спочатку сильні, але потім слабшають у міру просування. Натомість передачі Whisper Beam спочатку слабкі, але стають сильнішими біля приймача.
«Технологія Whisper Beam — це електромагнітний еквівалент «шепітливої галереї». У «шепітливій галереї» один слухач через кімнату може чути того, хто говорить, але ніхто інший не може, навіть люди, що стоять прямо між мовцем і слухачем. Звук занадто слабкий, щоб вони могли його почути»
Ефект «шепітливої галереї» пов’язаний з поширенням акустичної хвилі, яка багато разів повністю внутрішньо відбивається, формуючи так звану стоячу хвилю, що отримала назву мода шепітливої галереї. У радіотехніці подібний ефект використовується для створення НВЧ і оптичних резонаторів.
Радіохвилі, що випромінюються передавачем Electric Sky, самофокусуються на приймачі, що дозволяє дрону споживати кіловати енергії за будь-якої погоди.
«Це міф, що передача електроенергії на великі відстані неможлива. Це ніколи не було економічно вигідно. Цей новий метод знижує вартість наземного передавача та розмір бортового приймача транспортного засобу»
За його словами, систему променя можна використовувати з будь-яким типом електричних літаків.
«Будь-який тип електричного літака може споживати енергію під час польоту — електричний акумулятор, водневий паливний елемент і гібрид. Технологія Whisper Beam особливо корисна на енергоємних етапах злету та набору висоти, дозволяючи конструкторам транспортних засобів виконувати інші вимоги щодо збільшення дальності польоту, підвищення безпеки польотів, зниження пікових навантажень на акумулятори та скорочення часу наземного обслуговування»
Для DARPA Electric Sky вивчатиме можливість адаптації нової бездротової архітектури для керування роєм БПЛА. Працюючи в рамках програми досліджень інновацій малого бізнесу (SBIR) DARPA, стартап побудує й протестує демонстраційний лабораторний стенд на невеликих відстанях. Ці експерименти нададуть дані, необхідні для переходу на вищу потужність і більші відстані, а потім адаптують передавач для відстеження дрона в небі.
Вирішення проблеми зарядки дронів у процесі польоту відкрило б безліч можливостей для розвитку концепції гетерогенного рою малих безпілотників, який здатен виконувати як цивільні, так і військові завдання.
