據(jù)英國《每日郵報》網(wǎng)站報道,美國防部計劃研發(fā)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(shù)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(shè)計,實際早在6年前就已經(jīng)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(fā)了一種利用光纖供電系統(tǒng),發(fā)射自由電子激光波束系統(tǒng)進行遠距離激光能量傳輸?shù)男录夹g(shù)。資料顯示,該系統(tǒng)并已完成了地面風(fēng)洞測試,內(nèi)容包括在風(fēng)洞內(nèi)使用地基激光充能系統(tǒng),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(zhàn)司令部研發(fā),于2006年投入服役,最大續(xù)航時間超過2小時,實用升限4600米,已在阿富汗執(zhí)行超過80次作戰(zhàn)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(xù)航能力擴展了24倍。一個月后,洛馬公司網(wǎng)站報道稱,他們已經(jīng)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(shù)的可行性。
圖為加州理工大學(xué)研制的蝙蝠機器人
戶外測試表明,激光充能系統(tǒng)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(fēng)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(tǒng)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(shù)由于光纖本身不會導(dǎo)電,不用擔(dān)心會遭受雷擊或短路影響,且在高電壓和強磁場環(huán)境下不會出現(xiàn)干擾。該系統(tǒng)唯一的不足在于激光充能系統(tǒng)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(biāo)是將充能系統(tǒng)縮小到只有“2個行李箱”大小,以便特戰(zhàn)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(tǒng),可利用激光在任意條件下為無人機充電,在地基充能系統(tǒng)能源充足的情況下,可實現(xiàn)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(jù)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(tǒng)在一小時內(nèi),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(qū)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(dǎo)光板(可對激光進行精確感應(yīng)),并接入常規(guī)移動電話的充電端口,可借助專門的儀器設(shè)備將激光能量轉(zhuǎn)化為電能。俄方人員接受采訪稱,該技術(shù)未來將用于為無人機或人造衛(wèi)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(shù)在未來軍事和航天領(lǐng)域都具有極大的發(fā)展?jié)摿?,可預(yù)見其在未來最大應(yīng)用之一,就是可以近乎無限地延長軍用無人機的續(xù)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(shù)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(zhàn)艦甚至運輸機上,為飛行中的無人機群進行“充能作業(yè)”,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(tǒng)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(zhàn)靈活性和戰(zhàn)場生存能力。此外,激光充能系統(tǒng)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?;蛟S在不久的將來,過去科幻電影中設(shè)想的無需降落,還能連續(xù)多天作戰(zhàn)的無人機群會成為現(xiàn)實,人們對此將拭目以待。
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