شحن بطاريات الطائرات المسيرة لاسلكيًا.. تقنية تعتمد على الليزر (تقرير)

توصلت شركة أميركية إلى تقنية واعدة في شحن بطاريات الطائرات المسيرة لاسلكيًا عبر الليزر وهي تحلّق على ارتفاع يصل إلى 1524 مترًا.

وتعمل شركة باورلايت تكنولوجيز الأميركية (PowerLight Technologies) على إنشاء "خط كهرباء لاسلكي" في الجو، ينقل كهرباء تصل إلى كيلوواط لمسافات طويلة.

وأكملت الشركة تطوير نظام لاسلكي جديد لنقل الكهرباء واختباره، إذ يستعمل الليزر لإعادة شحن الطائرات المسيرة في أثناء تحليقها، وذلك ضمن مشروع مدعوم من الجيش الأميركي لزيادة مدة بقاء الطائرات المسيّرة في الجو.

وأوضحت الشركة أن الاختبارات أُجريت ضمن مشروع "نقل الكهرباء عبر الليزر إلى الطائرات المسيّرة" "بي تي آر أوه إل-يو إيه إس" (PTROL-UAS)، الذي ترعاه جزئيًا القيادة المركزية الأميركية، بحسب تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

وينقل هذا العمل البرنامج من مرحلة تطوير المكونات الفردية إلى مرحلة اختبار النظام المتكامل، وهي خطوة نحو تجارب الطيران المستقبلية.

تزويد الطائرات العسكرية بالكهرباء

يتكوّن النظام من جهاز إرسال ليزري مستقل عالي الطاقة، مقترن بجهاز استقبال خفيف الوزن محمول جوًا. وتهدف هذه المكونات مجتمعةً إلى إنشاء ما وصفته الشركة بـ"خط لاسلكي لنقل الكهرباء" في الجو، قادر على نقل كهرباء تصل إلى عدة كيلومترات إلى الطائرات المسيّرة التي تحلّق على ارتفاعات عالية.

وأكدت شركة باورلايت أن الاختبارات الأخيرة أثبتت قدرة جهاز الإرسال على توليد شعاع ليزر عالي الطاقة والتحكم فيه بدقة، مع تتبع هدف جوي بأمان.

وصُمّم جهاز الإرسال للاستعمال المتنقل والمنتشر في الميدان، وهو يجمع بين برمجيات التحكم في الشعاع وأجهزة قادرة على توفير طاقة عالية بصفة مستمرة.

وأوضحت الشركة أن جهاز الإرسال قادر على تتبع الأهداف الجوية الصديقة وتثبيتها عليها، ما يُتيح توصيل الكهرباء بصورة آمنة ودقيقة، وفق ما اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وأظهرت الاختبارات أن النظام قادر على تزويد الطائرات التي تحلّق على ارتفاع يصل إلى 1500 متر بالكهرباء.

مراعاة تدابير السلامة

أكدت شركة باورلايت أن تدابير السلامة كانت من أهم أولوياتها خلال الاختبارات.

ويتميّز النظام بتدابير أمان متعددة، تُدار بوساطة أنظمة تحكم آلية وإشراف خبراء، لضمان تشغيله بأمان في المجال الجوي المشترك.

ويوفّر برنامج التحكم مراقبة وتحليلًا فوريَّيْن، وهو مصمم للعمل مع أنظمة التحكم الحالية للطائرات المسيّرة وأنظمة الكهرباء الأرضية.

وقال كبير مسؤولي التقنية المؤسس المشارك لشركة باورلايت، توم نوجنت: إن "هذا النظام يتجاوز بكثير مجرد نقل الكهرباء بالليزر من نقطة إلى أخرى".

وأوضح: "يتواصل جهاز الإرسال مع الطائرة، ويتتبع حركتها، وينقل الكهرباء بالليزر بدقة إلى المكان المطلوب".

نظام نقل الكهرباء بالليزر

من جانب الطائرة، طوّرت باورلايت جهاز استقبال صغير الحجم يزن نحو 6 أرطال. يستعمل جهاز الاستقبال محولات كهرباء الليزر لالتقاط طاقة الليزر غير المرئية وتحويلها إلى كهرباء لإعادة شحن بطاريات الطائرات المسيّرة.

وتجمع وحدة تحكم مدمجة بيانات القياس عن بُعد وترسلها إلى المحطة الأرضية، كما أنها تُهيّئ البنية التحتية لوصلات البيانات البصرية المستقبلية.

وتجمع وحدة تحكم مدمجة بيانات القياس عن بُعد وإرسالها إلى المحطة الأرضية، مع وضع الأساس لوصلات البيانات البصرية المستقبلية.

ويمثّل أحد الأهداف الرئيسة لمشروع "نقل الكهرباء عبر الليزر إلى الطائرات المسيّرة" PTROL-UAS في ترسيخ تقنية نقل الكهرباء عبر الحزم بوصفها قدرة أساسية لتوفير الطاقة التشغيلية في الجو، ما يُحدث نقلة نوعيّة في طريقة نشر الأنظمة ذاتية التشغيل.

شحن بطاريات الطائرات المسيرة

تعمل شركة باورلايت تكنولوجيز مع شركة "كراوس حمداني إيروسبيس" (Kraus Hamdani Aerospace) على دمج هذا النظام في طائرة "كيه 1000 يو إل إي" (K1000ULE)، المسيرة فائقة القدرة على التحليق لأوقات طويلة، مصممة لدعم مهام البحرية والجيش الأميركيين.

وصُمّمت طائرة "كيه 1000 يو إل إي" للعمليات التي تتطلّب استمرارية طويلة الأمد، إذ يكون الوصول إلى البنية التحتية التقليدية للتزود بالوقود أو إعادة الشحن محدودًا.

وقالت الرئيسة التنفيذية المؤسسة المشاركة لشركة "كراوس حمداني إيروسبيس"، فاطمة حمداني: "صُمّمت طائرة (كيه 1000 يو إل إي) لتجاوز حدود التحليق لأوقات طويلة".

وتتيح إضافة تقنية نقل الكهرباء عبر الحزم الليزرية مستوى جديدًا من الاستمرارية في المهام واسعة النطاق.

وأعلنت شركة باورلايت، بعد اكتمال معظم اختبارات الأنظمة الفرعية، أنها تستعد لإجراء اختبارات طيران متكاملة مطلع عام 2026.

ومن المتوقع أن تُظهر هذه الاختبارات قدرة طائرة "كيه 1000 يو إل إي" المزوّدة بجهاز استقبال ليزري على الشحن المستمر في أثناء الطيران، وهي قدرة تصفها الشركة بأنها "طيران لا نهائي" في ظل ظروف مُحكمة.

موضوعات متعلقة..

• أول محطة لتوليد الطاقة النووية الاندماجية بالليزر
• إعادة تدوير الألواح الشمسية بتقنية الليزر فائق الدقة (تقرير)
• تقنية تفاعل الاندماج النووي بالليزر القوي.. هل تولد الكهرباء قريبًا؟ (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• لماذا تحتاج السعودية إلى الطاقة النووية رغم توافر النفط والغاز؟ أنس الحجي يجيب
• سفير الجزائر بالقاهرة: نستلهم خبرات مصر في مزارع الرياح والألواح الشمسية (حوار)
• هل انبعاثات السيارات الكهربائية أقل من التقليدية؟.. دراسة تكشف مفارقة أول عامين

المصدر:

ليزر جديد قادر على بث الكهرباء جوًا إلى الطائرات الأميركية على ارتفاع 1500 مترًا لمدى غير محدود، من منصة إنترستينغ إنجينيرنغ.