Čínský dron s fotoelektrickým konvertorem. Kredit: Northwestern Polytechnical University / China Daily.

Pokud jde o drony, jejich zásadní slabinou bývá zdroj energie. Létání obvykle vyžaduje spoustu energie a tu je někde nutné vzít. První volbou jsou v podobných případech baterie, ty si ale dnes sahají na technologické limity. Obvykle jsou příliš těžké a obsahují málo energie na to, aby se úspěšně uplatnily ve vzduchu. Tím se otevírá prostor pro méně tradiční způsoby dodávání energie.

Testy nové technologie. Kredit: Northwestern Polytechnical University / China Daily.

Čínský tým Northwestern Polytechnical University v Sien-jangu, v centrální provincii Šen-si, vyvinul nový typ dronu, který by teoreticky nikdy nemusel přistát, pokud tedy vyloučíme všechny ostatní faktory kromě energie. Nová technologie je založená na systému pro dálkový přenos energie, který využívá pozemní adaptivní laser a velmi pečlivě sleduje cíl, tedy napájený dron.

Další významnou komponentou technologie je nápadný fotoelektrický konvertor, umístěný ve spodní části dronu, který je cílem laserového paprsku a jeho energii přeměňuje na elektrickou. Podobné systémy nebývají příliš efektivní.

Laserem nabíjené drony nabízejí široké možnosti využití. Kredit: Northwestern Polytechnical University / China Daily.

Přenášet energii vzduchem není jen tak. Přeměna elektřiny na laserový paprsek mívá účinnost cca 50 až 85 procent a při následné přeměně laserového paprsku zpět na elektřinu se účinnost pohybuje opět kolem 50 procent.

Nicméně, elektřina nebývá limitujícím zdrojem a ztráty energie mohou být přijatelné, pokud je výsledkem užitečný „věčně“ létající dron. S podobným systémem bezdrátového napájení dronu přišla v roce 2012 americká společnost PowerLight. Relativně velký dron udrželi ve vzduchu, tedy ve větrném tunelu, pod dobu 48 hodin. Také dokázali napájet energií dron Stalker od Lockheed Martin, v terénu a do vzdálenosti 600 metrů.

Čínský tým pro svou technologii vyvinul algoritmus pro chytré vizuální sledování laserem napájeného dronu, společně se systémem pro adaptivní změny tvaru laserového paprsku, jejichž účelem je kompenzovat změny v hustotě atmosféry. Technologie má k dispozici i nástroj, který identifikuje objekty v blízkosti paprsku a v případě potřeby okamžitě sníží výkon laseru. Podle dostupných záběrů tvůrci svou technologii testovali s malou kvadrikoptérou, v indoorovém prostředí, a také venku, ve dne i během noci. Na záběrech je patrné, že dron dosáhl výšky asi 10 metrů.

Použití laserového napájení naznačuje, že Čína počítá s takovými drony pro dlouhodobé operace ve velkých výškách. Drony napájené laserem by v takovém případě fungovaly jako levné satelity a nabízely by široké možnosti využití. U čínské technologie nejsou známé téměř žádné bližší informace. Zřejmě je ale stále ve fázi úvodních laboratorních testů. Zmíněná americká společnost PowerLight je mnohem „průhlednější“ a má již blízko ke komerčnímu využití jejich systému pro přenos energie laserem.

Literatura

New Atlas 12. 1. 2023.