הרחפן זקוק לטעינה? עכשיו ניתנת לביצוע גם באוויר

This post is also available in: English (אנגלית)

מדענים הוכיחו שיטה יעילה להעברת אנרגיה באופן אלחוטי לרחפן בשעה שהוא מרחף באוויר.

פריצת הדרך עשויה, בתיאוריה, לאפשר לכלי טיס בלתי מאוישים להישאר באוויר ללא מגבלה של זמן, בזכות רחיפה מעל רכב קרקעי על מנת להיטען, דבר שיביא לפיתוח ישומים תעשייתיים מגוונים. כלי הרכב הקרקעי ישמש כתחנת טעינה ניידת.

בעוד שהשימוש ברחפנים למטרות מסחריות, למעקב, למשימות סיור ומבצעי חיפוש והצלה הולך וגובר, הרי שהמרחק שכלי הטיס מסוגל לעבור ומשך השהיה שלו באוויר מוגבלים על ידי זמינות האנרגיה ודרישות הטעינה מחדש. טכנולוגיה של העברה אלחוטית של אנרגיה עשויה לפתור את הבעיה.

הטכנולוגיה עושה שימוש בצימוד השראה, תפיסה שהודגמה לראשונה לפני למעלה מ-100 שנה על ידי הממציא ניקולא טסלה. שני חוטי נחושת מכוונים זה אל זה באמצעות אלקטרוניקה, המאפשרת החלפה אלחוטית של כוח בתדר מסוים. מדענים ניסו טכנולוגיה זו במשך עשרות שנים אך עדיין לא הצליחו ליישם אותה.

כעת, מדענים מהאימפריאל קולג' בלונדון הסירו סוללה ממיני-רחפן מוכן מהמדף, והוכיחו כי הם מסוגלים לטעון אותו באופן אלחוטי באמצעות צימוד השראה. לטענתם, הדגמה זו היא הפעם הראשונה בה שיטה זו הוכחה ביעילות עם כלי כזה, דבר שיכול לפתוך את הדרך לשימוש רחב יותר בטכנולוגיה.

בהדגמה, החוקרים שינו את האלקטרוניקה ברחפן המסוק הזעיר שרכשו, בעל קוטר של 12 ס"מ, והסירו ממנו את הסוללה. הם יצרו טבעת נחושת המשמשת כאנטנת קליטה המקיפה את מעטפת כלי הטיס. על הקרקע, הם חיברו מכשיר שידור העשוי ממעגל מודפס לאלקטרוניקה ולמקור כוח, וכך יצרו שדה מגנטי.

על פי אתר האימפריאל קולג', האלקטרוניקה של הרחפן מכוונת על פי התדר של השדה המגנטי. כאשר הוא טס מעל השדה המגנטי, כוח אלקטרו-מניע של זרם מתחלף (AC) יוצר השראה חשמלית באנטנת הקליטה, והאלקטרוניקה של הרחפן ממירה זאת לכוח אלקטרו-מניע של זרם ישיר (DC) לטעינת כלי הטיס.

הטכנולוגיה עדיין בשלבי ניסוי. הרחפן מסוגל בינתים לרחף בגובה 10 ס"מ מעל מקור השדה המגנטי. קבוצת החוקרים מעריכה כי תחלוף שנה עד שיגיעו למוצר מסחרי. כאשר המוצר ימוסחר הם מאמינים כי פריצת הדרך שלהם תזכה למגוון ישומים בטכנולוגיות רחפנים ומכשירים אחרים.

העברת כוח באופן אלחוטי יכולה להיות מיושמת במגוון תחומים כמו חיישנים, מכשירים רפואיים ואף למשימות בחלל.

פרופ' פול מיצ'סון מהמחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באימפריאל קולג' לונדון מסביר: "דמיינו שניתן להשתמש ברחפן על מנת להעביר באופן אלחוטי כוח לחיישנים על גבי גשרים במטרה לנטר את שלמות המבנה. דבר זה יוכל לחסוך בכוח אדם ויצמצם את הצורך של הצוותים להגיע למקומות שהגישה אליהם קשה על מנת להטעין את המכשירים".

יישום נוסף יוכל לסייע למכשירים רפואיים אשר מקור הכוח שלהם הוא חיצוני לגוף. כך ניתן יהיה לאפשר לשתלים רפואיים להיטען באופן בטיחותי, ולצמצם את גודל הסוללה על מנת שהשתלים יהיו פחות פולשניים.

השלב הבא בפיתוח יתמקד בחיפוש אחר שיתופי פעולה עם שותפים פוטנציאלים בתעשיה.