DARPA veut charger les drones en vol sans fil
Le MQ9-Reaper – qui utilise actuellement un moteur à combustion interne – à cette altitude illustrée ici montre simplement l’exploit que le Dr Ifana Mahbub tente de surmonter avec la technologie de transmission d’énergie par faisceau de puissance. General Atomics
La DARPA a augmenté le financement pour le transfert d’énergie sans fil à longue portée, ou la transmission d’énergie par faisceau, pour la recharge en vol des drones. Cela élimine le besoin d’interruptions de mission pour la recharge ou le remplacement des batteries, ce qui pourrait sauver des missions critiques.
Le Dr Ifana Mahbub, professeur adjoint en génie électrique et informatique à l’Université du Texas, a reçu le Young Faculty Award de la DARPA en 2021, accordant 500 000 dollars sur deux ans pour son projet. Elle s’est maintenant vue attribuer une bourse supplémentaire de 250 000 dollars pour développer davantage la technologie de transmission d’énergie par faisceau.
Vous connaissez peut-être la technologie de recharge sans fil des téléphones portables, utilisant la technologie de champ proche et des ondes électromagnétiques à basse fréquence sur de courtes distances.
Bien que semblant magique, la recharge sans fil repose sur un principe simple : une unité de charge génère un champ électromagnétique via une bobine, tandis que l’extrémité réceptrice (comme la bobine de votre téléphone) capture ces ondes pour créer un courant électrique, chargeant la batterie.
Mahbub et son équipe explorent la technologie de champ lointain pour étendre la portée sur laquelle les ondes électromagnétiques peuvent être transmises.
Cependant, leur objectif est d’éliminer complètement la nécessité pour les drones de retourner à la base (RTB) pour un changement de batterie ou une recharge, ce qui peut consommer un temps et des ressources précieux, et peut même compromettre la mission en cours. Au lieu de rappeler un UAV, pourquoi ne pas charger sa batterie pendant qu’il reste en vol?
Un défi majeur pour Mahbub est de maintenir l’intégrité des faisceaux électromagnétiques sur de longues distances pour éviter les pertes de puissance.
Antennes à Réseau Phasé pour une Recharge de Précision
Pour résoudre ce problème, Mahbub a conçu une solution ingénieuse impliquant des antennes à réseau phasé, qui se composent d’un réseau de transmetteurs et de petites antennes pour guider précisément le faisceau électromagnétique le long d’une trajectoire désignée. Sa technologie exploite la télémétrie en temps réel des UAV pour garantir une connectivité en ligne de vue continue, maximisant ainsi l’efficacité de la recharge.
« Le signal peut se propager dans des directions non voulues », explique Mahbub. « Notre objectif est de manipuler la forme d’onde pour réduire les pertes de chemin. »
Les drones militaires, tels que les UAV à Moyenne Altitude et Longue Endurance (MALE), sont conçus pour atteindre des altitudes allant jusqu’à 25 000 pieds (7 620 m), tandis que les drones à Haute Altitude et Longue Endurance (HALE) opèrent fréquemment à une altitude maximale de 50 000 pieds (15 240 m). Les drones tactiques volent généralement dans une plage de 2 000 pieds (610 m) à 5 000 pieds (1 524 m).
Applications Au-Delà des Drones
Cette technologie offre de nombreuses applications potentielles. Imaginez des voitures électriques se rechargeant pendant qu’elles roulent sur l’autoroute. Mahbub développe une technologie de recharge sans fil sûre et à basse fréquence, potentiellement capable de charger des implants médicaux chez les humains, approuvée par la FCC.
Bien que le concept de transmission d’ondes électromagnétiques pour charger un petit avion puisse sembler intimidant, des méthodes similaires sont utilisées depuis des années.
Pour conclure, la diffusion radio, la diffusion télévisée, le service de téléphonie mobile, le radar, le Wi-Fi, et même le GPS reposent tous sur des ondes électromagnétiques.
Cependant, il serait probablement imprudent de se tenir entre le transmetteur et le drone pendant le processus de chargement.
Lisez l’article original sur : New Atlas
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