В России разрабатывают технологию зарядки лазером для беспилотников (а также смартфонов и спутников). Зарядка «по воздуху» пока стоит очень дорого, но может заинтересовать западных техногигантов. Hi-Tech Mail.ru пообщался с основателями проекта и узнал, в чем уникальность технологии и почему ее не хотят использовать в России.
Разработкой лазерной зарядки занимаются сотрудники ракетно-космической корпорации «Энергия» имени Королева. Им выделили несколько помещений с оборудованием — лаборатории, в которых технологию пилят в свободное от работы время. Там же создаются и другие проекты, которые через несколько лет, возможно, будут задействованы во время полетов в космос.
Электричество в воздухе
Беспроводная передача энергии лазерным излучением — так официально называется технология, которую придумала группа инженеров и программистов. «Зарядка» состоит из приемника, лазерного источника, оптической системы и трекинга.
Запчасти для системы собирали по разным странам. Оптику инженеры взяли российскую, сам лазер — немецкий, аккумуляторы приехали из Китая. В итоге получилась зарядное устройство мощностью до 500 ватт.
 |
| Технология зарядки БЛА лазером. |
| Источник: hi-tech.mail.ru |
«Беспилотные летательные аппараты имеют недостаточное время полета [около 40 минут], — объясняет Виталий Капранов, один из авторов проекта. — Наша установка может заряжать их лазерным лучом прямо во время полета, когда дрон находится на расстоянии до 1 км».
Чтобы беспилотник заряжался, инженеры крепят на него китайский приемник-преобразователь лазерного излучения. Пучок лазерного излучения светит наверх и попадает на этот приемник, так излучение превращается в электричество, которое буквально витает в воздухе. В движении система наведения подворачивает луч вслед за беспилотником.
По словам Капранова, для полной зарядки беспилотника может хватить пяти минут. «Мы периодически проводим испытания на французском квадрокоптере Parrot AR.Drone, тестировали наведение и элементы питания, но до финала еще далеко», — рассказывает изобретатель.
На компоненты, испытания и доработки технологии уже потрачено около 15 млн рублей. Это и собственные деньги членов команды, и разные научные гранты.
Зачем нужна зарядка лазером
У технологии может быть множество применений, например, для проведения спасательных операций. Дрон сможет обследовать завалы и искать людей 24 часа подряд благодаря лазерной зарядке. Или летать над горящими лесами, разведывая обстановку для пожарных служб. Или работать официантом, доставляя тарелки с едой голодным посетителям (почему бы и нет).
За счет зарядки по воздуху обеспечивается безопасность квадрокоптера — его не нужно постоянно сажать. «Посадка — риск, ведь устройство могут украсть, может быть плохая погода, которая при посадке приведет к поломкам или вообще к потере дрона», — замечает Виталий Капранов.
Авторы технологии считают, что теоретически их зарядка могла бы использоваться не только для беспилотников, а еще и для смартфонов, для искусственных спутников.
«Мы об этих вариантах думали, конечно. — признается Виталий Капранов. — Касательно смартфонов, я считаю, что в нашей стране такое не запустить, никому это неинтересно и слишком дорого. Зарядка будет стоить как один смартфон.».
 |
| Технология зарядки БЛА лазером. |
| Источник: hi-tech.mail.ru |
И тем не менее инженеры в 2016 году испытали лазерную зарядку на смартфоне: заряжали мобильный телефон на расстоянии 1,5 км. Процесс длился около часа, гаджет зарядился примерно на 30%. Аналогичные испытания прошли в феврале этого года в Вашингтонском университете, там с помощью луча зарядили смартфон на Android.
Со спутниками все тоже не очень ясно: по мнению Капранова, в этом варианте применения пока никто на рынке не нуждается, хоть он сам по себе и интересный. «В следующие годы будем проводить космический эксперимент по передаче энергии с МКС на “Прогресс”», — говорит автор. Испытание стало частью исследовательской программы «Роскосмоса».
Технология получилась дорогой
Лазерную установку можно купить примерно за 83 000 долларов (5 млн рублей). 70 000 долларов стоит лазер, 5 000 долларов — оптика, столько же стоит система наведения. На годовое обслуживание и аккумуляторы уйдет еще 5 000. Но самая большая статья расходов — электричество, оно обойдется где-то в 90 000 долларов на 12 месяцев при режиме работы 24 часа.
Альтернативные способы оживить дрон все-таки дешевле. Например, покупка специальной контактной станции и электричество для нее на год обойдутся суммарно в 30 000 долларов. А замена батарей и труд одного человека будут стоить 88 000 долларов, подсчитали инженеры.
 |
| Дрон на зарядной станции Skysense. |
| Источник: hi-tech.mail.ru |
«Мы были на выставке Stratup Village в прошлом году, а недавно показывали технологию в Дубае, — рассказывает Виталий Капранов. — Технология понравилась и российским компаниям, и зарубежным. МЧС России интересовались. Но пока цена их всех отпугивает, проще купить на все эти деньги много беспилотников и гонять их».
Скоро ситуация изменится, надеются разработчики. Лазеры непрерывно дешевеют, если тенденция продолжится, через три года они будут стоить меньше на 30%. И тогда технология будет сопоставима по цене с зарядными станциями, которые производит, к примеру, Skysense. Эту компанию инженеры из Королева считают своим конкурентом.
Команда не имеет предрассудков, продавать лазерную зарядку хотят как здесь, так и за рубежом. «Мы ничего против запада не имеем, “подаемся” на европейские и американские акселерации, а еще активно продвигаем продукцию в Казахстане, — объясняет автор проекта. — Как только появится запрос, продадим хоть в Google, хоть в Amazon».