參考消息網9月5日報道 英國《新科學家》周刊網站9月3日發表了戴維·漢布林的題為《美國陸軍正在制造可以無限期飛行的激光動力無人機》的報道。

美國陸軍正在研究用激光為飛行中的小型無人機提供動力，從而把無線充電提升到新的高度。

報道稱，多旋翼無人機被證明對軍方的情報收集很有價值。但它們極其耗電，這意味著其飛行時間一般只有半小時，甚至更短。

位于馬里蘭州的美國陸軍通信電子研究發展工程中心正在開發一種結合了現代激光和高效光伏電池的輸電系統。其目的是從500米以外提供動力——這足以讓無人機獲得無限續航能力，不論它是在基地上空進行巡邏，還是對車隊行車全程進行監視。這個系統的工作原理是向無人機的光伏電池發射激光，光伏電池把光轉化為電能。

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資料圖片：美陸軍研發的用激光為飛行中的無人機充能示意圖。（圖片來源于網絡）

報道稱，參與該項目的威廉·羅利說：“我們遇到的主要挑戰是熱管理。”未轉化為電能的能量變成熱量，因此存在熔化或引燃無人機的風險。他們計劃通過開發精確的激光束控制和確保多余熱量能夠消散來解決這個問題。

報道稱，格拉斯哥大學的戴維·安德森說，這個計劃看起來在技術上是可行的。不過，鑒于高能激光束的潛在風險，證明其安全性是另一回事。遠程電力系統自20世紀60年代以來一直是實驗室研究對象，但之前還沒有研制出能實際工作的原理樣機。該項目旨在于2019年初展示一款可投入使用的地對地電力傳輸系統，接著在2020年展示一款地對空電力傳輸系統。

安德森說：“挑戰在于如何讓監管當局相信它是安全的。具體來說，你必須說服他們，不會發生充電時激光束偏離無人機能量收集板的情況。”

資料圖片：美軍正在研發中的為固定翼無人機和四旋翼無人機激光充能示意圖。（圖片來源于網絡）

【延伸閱讀】無需降落：美軍研發激光充能技術可令無人機不間斷飛行

參考消息網1月16日報道 （文/黃晉一） 近日，據英國《每日郵報》網站報道，美國防部正計劃研發以“激光充能”為動力的“蝙蝠”無人機。當提到激光技術在軍事領域的應用時，人們會先和防空、反導及致盲等硬殺傷系統和效能聯系起來，但實際上，激光技術在雷達探測、能量傳輸等其他方面也有發揮作用。那么“激光充能”技術對未來無人機的作戰性能帶來怎樣的影響？本文就此為您解讀。

據英國《每日郵報》網站報道，美國防部計劃研發的這種新型激光動力無人機，將以蝙蝠和昆蟲為原型研制。這型無人跡具備更靈活的飛行性能，但與生物原型不同，在激光充能（又稱“激光充電”）技術進一步完善后，這些無人機甚至無需降落，可一直保持留空飛行。這種看似科幻小說中的新穎設計，實際早在6年前就已經得到了成功實踐。2012年7月，美國洛克希德-馬丁公司（下文簡稱“洛馬”）旗下的“臭鼬工廠”與激光動力公司共同研發了一種利用光纖供電系統，發射自由電子激光波束系統進行遠距離激光能量傳輸的新技術。資料顯示，該系統并已完成了地面風洞測試，內容包括在風洞內使用地基激光充能系統，為“潛行者”手擲式單兵無人機（該型機是“臭鼬工廠”專為美國特戰司令部研發，于2006年投入服役，最大續航時間超過2小時，實用升限4600米，已在阿富汗執行超過80次作戰行動）充能等。測試不僅大獲成功，而且成功將該型無人機的飛行時間增加到48小時以上，續航能力擴展了24倍。一個月后，洛馬公司網站報道稱，他們已經完成了激光充能型“潛伏者”無人機的一系列戶外飛行測試，以驗證該技術的可行性。

圖為加州理工大學研制的蝙蝠機器人

戶外測試表明，激光充能系統可以在晝、夜條件下為“潛伏者”無人機傳輸能量，而且不會受到強風和高溫影響（試驗專門選在偏僻沙漠中進行）。“潛伏者”在測試期間，安裝了一個輕型光電接收器和電源管理硬件，接收激光充電的最大有效范圍達600米。在激光能量傳輸時，該系統可以將波束跟蹤定位接收器的精度控制在厘米級，不僅不會破壞和影響“潛伏者”的正常飛行操作， 而且還不影響無人機進行盤旋、爬升等各種機動飛行。光纖激光充能技術由于光纖本身不會導電，不用擔心會遭受雷擊或短路影響，且在高電壓和強磁場環境下不會出現干擾。該系統唯一的不足在于激光充能系統的體積較為龐大，需要裝在一輛房車中。目前，洛馬公司宣稱他們的目標是將充能系統縮小到只有“2個行李箱”大小，以便特戰隊員攜帶。除單兵固定翼無人機外，在2013年5月，美國還進行了4旋翼無人機在垂直起降情況下的激光充能試驗。這種綽號“隱形塔”的充能系統，可利用激光在任意條件下為無人機充電，在地基充能系統能源充足的情況下，可實現令無人機不間斷飛行。

除美國外，俄羅斯也于2016年10月完成了激光充能試驗。據俄新社報道，俄“能源”火箭航天公司成功地利用激光充能系統在一小時內，為1.5千米外的手機充了電。試驗主要在兩棟建筑物之間進行，其中一棟樓是“能源”公司位于莫斯科郊區的大樓。在試驗中，試驗人員在這棟樓的6樓安裝了激光充能裝置，并在1.5千米外的另一棟樓的樓頂安裝了總長10厘米的導光板（可對激光進行精確感應），并接入常規移動電話的充電端口，可借助專門的儀器設備將激光能量轉化為電能。俄方人員接受采訪稱，該技術未來將用于為無人機或人造衛星等航空航天裝備進行遠程充能。

從美俄兩國的試驗可看出，激光充能技術在未來軍事和航天領域都具有極大的發展潛力，可預見其在未來最大應用之一，就是可以近乎無限地延長軍用無人機的續航時間（只受搭載平臺的激光能源限制）。一旦激光充能裝置的技術得到完善并使其尺寸大幅縮小后，該裝置可以安裝到裝甲車、戰艦甚至運輸機上，為飛行中的無人機群進行“充能作業”，就像今天的空中加油一樣。與空中加油不同的是，激光充能系統不僅可以同時為多架無人機充能，而且無需要求無人機必須保持編隊或固定航線飛行，無疑能大幅提升無人機和充能平臺的作戰靈活性和戰場生存能力。此外，激光充能系統不僅能為無人機補充飛行用的燃料，甚至還可以包括武器，例如定向能武器所需的能源。或許在不久的將來，過去科幻電影中設想的無需降落，還能連續多天作戰的無人機群會成為現實，人們對此將拭目以待。