This post is also available in:
English (אנגלית)
משקל הסוללה נותר אחת המגבלות המשמעותיות ביותר של רחפנים חשמליים ומערכות אוטונומיות. הוספת תאים יכולה להאריך את טווח הפעולה או את זמן השהייה, אך תוספת המשקל עלולה לבטל במהירות חלק מהיתרון ולצמצם את כושר הנשיאה הזמין לחיישנים, לציוד תקשורת ולמערכות משימה אחרות. עבור פלטפורמות צבאיות, האתגר אינו רק לשאת סוללה גדולה יותר, אלא לאגור יותר אנרגיה באותו משקל, או, עדיף, במשקל נמוך יותר.
טכנולוגיית סוללות ליתיום־גופרית חדשה, שפותחה מתוך מטרה להתמודד עם הבעיה הזו, נכנסה לשלב של ניסויים עצמאיים בצבא ארצות הברית. חברת Li-S Energy העבירה תאי סוללה למרכז DEVCOM C5ISR של הצבא במתקן הניסויים אברדין, שם ייבחנו ביצועיהם והתאמתם האפשרית ליישומים ביטחוניים.
כימיית ליתיום־גופרית נחשבת לאטרקטיבית בזכות הפוטנציאל שלה לצפיפות אנרגיה משקלית גבוהה משמעותית – כלומר, לאגור יותר אנרגיה בכל קילוגרם של סוללה. לדברי החברה, התאים שלה מתקרבים לצפיפות אנרגיה הגבוהה פי שניים מזו של טכנולוגיית ליתיום־יון קונבנציונלית.
על פי דיווח של Interesting Engineering, במקרה של רחפן ניתן לנצל את השיפור בכמה דרכים. שמירה על משקל סוללה דומה עשויה להאריך את זמן השהייה ואת טווח הטיסה, בעוד ששימוש בסוללה קטנה וקלה יותר יכול לפנות כושר נשיאה למטע"ד כבד יותר. בהתאם לפלטפורמה, הדבר עשוי לאפשר נשיאת חיישנים נוספים, ציוד תקשורת או מערכות משימה אחרות.
התאים מפותחים גם כדי לספק הספק שיא גבוה, שהיא דרישה חשובה עבור מערכות בלתי מאוישות שעשויות להזדקק בתוך זמן קצר לכמות גדולה של אנרגיה במהלך המראה, תמרון או פעולות אחרות תחת עומס גבוה.
הטכנולוגיה משלבת כימיית ליתיום־גופרית עם ננו־צינוריות בורון ניטריד ו־Li-Nanomesh, חומרים שנועדו לשפר את ביצועי התא תוך שמירה על יתרונות המשקל של הכימיה.
הניסויים כבר מתרחבים למספר סוגים של מערכות בלתי מאוישות. Praetorian Aeronautics בוחנת את הסוללות עבור רחפן היירוט נגד רחפנים Dagger,, בעוד MSubs בוחנת את התאמתן לכלים תת־ימיים אוטונומיים גדולים, לרבות ניסויי לחץ המדמים עומקים של עד 1,000 מטרים. גם Kea Aerospace מעוניינת להשתמש בתאים עבור כלי טיס בלתי מאוישים סולאריים המיועדים לטיסה בגובה רב ולשהייה ממושכת.
יישומים אלה ממחישים מדוע טכנולוגיית הסוללות הופכת לרלוונטית יותר ויותר לתחום הביטחוני. רחפני יירוט חשמליים זקוקים להספק גבוה לצורך האצה מהירה, כלי טיס למשימות סיור ותצפית נהנים מזמן שהייה ארוך יותר, וכלים תת־ימיים עשויים להידרש לפעול באופן אוטונומי במשך תקופות ממושכות מבלי לעלות לפני השטח לצורך טעינה.
עם זאת, לפני שניתן יהיה לפרוס את הטכנולוגיה בהיקף רחב, סוללות ליתיום־גופרית יצטרכו להוכיח יותר מצפיפות אנרגיה מרשימה. משתמשים צבאיים ידרשו הוכחות לאמינות, ליכולת אספקת ההספק ולביצועים בתנאי הפעלה תובעניים.
גם שינוע הסוללות מהווה אתגר מעשי. בשל תכולת האנרגיה הגבוהה שלהן, נדרשו אישורים רגולטוריים לצורך הטסת התאים בין מדינות. במקביל מתבצעים ניסויים נוספים בהתאם לתקן UN38.3, במטרה לפשט בעתיד את הובלתן בכמויות גדולות יותר.
הניסוי של צבא ארצות הברית יספק כעת הערכה עצמאית לגבי יכולתה של הטכנולוגיה לעמוד בביצועים המובטחים. אם תאי ליתיום־גופרית יצליחו לשלב צפיפות אנרגיה גבוהה יותר עם העמידות הנדרשת בתנאי שטח, הם עשויים לתת מענה לאחת המגבלות המתמשכות של מערכות צבאיות המופעלות באמצעות סוללות: כיצד לפעול זמן רב יותר מבלי לשאת משקל נוסף.
