无人机的“短板”或要彻底被打破了!西北工业大学光电与智能研究院李学龙教授和同事们在“光动无人机”方面取得了突破性的进展,用激光照一照无人机就能实现无限续航,号称“永不着陆”。
不过也有人不解,强激光照射无人机不会把无人机击落吗,为何还能给无人机充电呢?
传统无人机的短板西工大发明的新型无人机,名为“光动无人机”,顾名思义就是以光作为动力,而这个“光”指的就是激光。
西工大的研究人员在无人机上搭载了特制机载光电转换模块,通过对无人机的全天智能视觉跟瞄,来锁定无人机,用高能激光束对其远程供能,再将光能转换为电能后,就能让无人机具备无限续航能力,实现永不着陆!
说起无人机的短板,很多人第一反应都会是“续航”。因为无人机螺旋桨的电机需要不停地输入电流才能转动螺旋桨来实现飞行,再加上各种芯片以及无线传输信号、摄像头等,都需要一定的电流来支持,这就导致无人机十分费电。
以行业龙头企业大疆为例,大疆采用的是锂聚合物电池,这种电池优势就是能量密度更高更轻便。但受制于目前的科技水平,大多数无人机的续航时间都仅在1小时之内。工作效率比较低下,很难在复杂耗时的任务中发挥作用。
然而,偏偏无人机的应用场景又十分广泛,比如通过搭载高清摄像头,为灾区提供实时航拍,对灾后的搜救工作发挥作用。或是搭载多光谱传感器及红外热成像仪用在农田的植被监测上,来更好的管理和保护农作物。所以,让无人机的续航更上一层楼就显得尤为重要。
太阳能无人机这时,就有人提出,把太阳能面板加装到无人机上,有阳光时发电并把电储存起来,到了夜间再用不就好了?想得还是太简单了。
虽然自美国人罗素·奥尔发明现代太阳能发电技术至今已经过去了整整78年,但如今太阳能电池的转化率与其他能源相比还是很低。目前,理想状态下每立方米太阳能电池也只能转化0.6~0.8度的电。
无人机要想实现长时间续航,面板太小功率肯定跟不上。而且一旦白天储存的电量不能满足夜间使用,那么无人机的留空时间就十分有限了。
如果通过增加太阳能面板来增加发电的话,那无人机的阻力也会增大,进而增加耗电率,电机的力效随着油门的升高而降低的话,甚至会出现飞不起来的局面。
因此,目前太阳能面板在常规无人机中很难见到,反而是大型无人机领域较为常见。比如我国的“启明星-50”,是我国第一款以太阳能为唯一动力源的全电大型无人机。其铺满太阳能面板的机翼翼展长达50米,相当于28辆小轿车并列排放的宽度。
正当各国都在为无人机的续航一筹莫展时,我国却换道超车,研发出了“光动无人机”技术。
光动无人机激光充能其实并不是最新才出现的技术,早在2016年10月,俄罗斯“能源”火箭航天公司就曾在一栋楼的六楼安装了激光充能装置,并在1.5千米外的另一栋楼楼顶安装了10厘米的导光板,它能对激光进行精确感应,再接入常规移动电话的充电口后,借助仪器将光能转化为电能,成功在1小时内为手机充了电。
西工大研发的“光动无人机”技术与其类似,从地面或空间站发射出的激光光束被机身上的接收器转化成动力后,理论上来讲,就可以支持无人机不间断地工作。执行任务时的自由度和可能性也会大大提升,甚至还能实现“低空卫星”、“人造月亮”等工作。
未来,一旦激光充能技术得到完善,该装置甚至可以装到装甲车、战舰甚至是运输机上,为飞行中的无人机群进行充电,就像战机在空中加油一样。真不愧是“国防七子”之一的西工大啊!
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