英国《新科学家》周刊网站9月3日发表了戴维·汉布林的题为《美国陆军正在制造可以无限期飞行的激光动力无人机》的报道。

美国陆军正在研究用激光为飞行中的小型无人机提供动力，从而把无线充电提升到新的高度。

报道称，多旋翼无人机被证明对军方的情报收集很有价值。但它们极其耗电，这意味着其飞行时间一般只有半小时，甚至更短。

位于马里兰州的美国陆军通信电子研究发展工程中心正在开发一种结合了现代激光和高效光伏电池的输电系统。其目的是从500米以外提供动力——这足以让无人机获得无限续航能力，不论它是在基地上空进行巡逻，还是对车队行车全程进行监视。这个系统的工作原理是向无人机的光伏电池发射激光，光伏电池把光转化为电能。

资料图片：美陆军研发的用激光为飞行中的无人机充能示意图。（图片来源于网络）

报道称，参与该项目的威廉·罗利说：“我们遇到的主要挑战是热管理。”未转化为电能的能量变成热量，因此存在熔化或引燃无人机的风险。他们计划通过开发精确的激光束控制和确保多余热量能够消散来解决这个问题。

报道称，格拉斯哥大学的戴维·安德森说，这个计划看起来在技术上是可行的。不过，鉴于高能激光束的潜在风险，证明其安全性是另一回事。远程电力系统自20世纪60年代以来一直是实验室研究对象，但之前还没有研制出能实际工作的原理样机。该项目旨在于2019年初展示一款可投入使用的地对地电力传输系统，接着在2020年展示一款地对空电力传输系统。

安德森说：“挑战在于如何让监管当局相信它是安全的。具体来说，你必须说服他们，不会发生充电时激光束偏离无人机能量收集板的情况。”

资料图片：美军正在研发中的为固定翼无人机和四旋翼无人机激光充能示意图。（图片来源于网络）

【延伸阅读】无需降落：美军研发激光充能技术可令无人机不间断飞行

参考消息网1月16日报道 （文/黄晋一） 近日，据英国《每日邮报》网站报道，美国防部正计划研发以“激光充能”为动力的“蝙蝠”无人机。当提到激光技术在军事领域的应用时，人们会先和防空、反导及致盲等硬杀伤系统和效能联系起来，但实际上，激光技术在雷达探测、能量传输等其他方面也有发挥作用。那么“激光充能”技术对未来无人机的作战性能带来怎样的影响？本文就此为您解读。

据英国《每日邮报》网站报道，美国防部计划研发的这种新型激光动力无人机，将以蝙蝠和昆虫为原型研制。这型无人迹具备更灵活的飞行性能，但与生物原型不同，在激光充能（又称“激光充电”）技术进一步完善后，这些无人机甚至无需降落，可一直保持留空飞行。这种看似科幻小说中的新颖设计，实际早在6年前就已经得到了成功实践。2012年7月，美国洛克希德-马丁公司（下文简称“洛马”）旗下的“臭鼬工厂”与激光动力公司共同研发了一种利用光纤供电系统，发射自由电子激光波束系统进行远距离激光能量传输的新技术。资料显示，该系统并已完成了地面风洞测试，内容包括在风洞内使用地基激光充能系统，为“潜行者”手掷式单兵无人机（该型机是“臭鼬工厂”专为美国特战司令部研发，于2006年投入服役，最大续航时间超过2小时，实用升限4600米，已在阿富汗执行超过80次作战行动）充能等。测试不仅大获成功，而且成功将该型无人机的飞行时间增加到48小时以上，续航能力扩展了24倍。一个月后，洛马公司网站报道称，他们已经完成了激光充能型“潜伏者”无人机的一系列户外飞行测试，以验证该技术的可行性。

图为加州理工大学研制的蝙蝠机器人

户外测试表明，激光充能系统可以在昼、夜条件下为“潜伏者”无人机传输能量，而且不会受到强风和高温影响（试验专门选在偏僻沙漠中进行）。“潜伏者”在测试期间，安装了一个轻型光电接收器和电源管理硬件，接收激光充电的最大有效范围达600米。在激光能量传输时，该系统可以将波束跟踪定位接收器的精度控制在厘米级，不仅不会破坏和影响“潜伏者”的正常飞行操作， 而且还不影响无人机进行盘旋、爬升等各种机动飞行。光纤激光充能技术由于光纤本身不会导电，不用担心会遭受雷击或短路影响，且在高电压和强磁场环境下不会出现干扰。该系统唯一的不足在于激光充能系统的体积较为庞大，需要装在一辆房车中。目前，洛马公司宣称他们的目标是将充能系统缩小到只有“2个行李箱”大小，以便特战队员携带。除单兵固定翼无人机外，在2013年5月，美国还进行了4旋翼无人机在垂直起降情况下的激光充能试验。这种绰号“隐形塔”的充能系统，可利用激光在任意条件下为无人机充电，在地基充能系统能源充足的情况下，可实现令无人机不间断飞行。

除美国外，俄罗斯也于2016年10月完成了激光充能试验。据俄新社报道，俄“能源”火箭航天公司成功地利用激光充能系统在一小时内，为1.5千米外的手机充了电。试验主要在两栋建筑物之间进行，其中一栋楼是“能源”公司位于莫斯科郊区的大楼。在试验中，试验人员在这栋楼的6楼安装了激光充能装置，并在1.5千米外的另一栋楼的楼顶安装了总长10厘米的导光板（可对激光进行精确感应），并接入常规移动电话的充电端口，可借助专门的仪器设备将激光能量转化为电能。俄方人员接受采访称，该技术未来将用于为无人机或人造卫星等航空航天装备进行远程充能。

从美俄两国的试验可看出，激光充能技术在未来军事和航天领域都具有极大的发展潜力，可预见其在未来最大应用之一，就是可以近乎无限地延长军用无人机的续航时间（只受搭载平台的激光能源限制）。一旦激光充能装置的技术得到完善并使其尺寸大幅缩小后，该装置可以安装到装甲车、战舰甚至运输机上，为飞行中的无人机群进行“充能作业”，就像今天的空中加油一样。与空中加油不同的是，激光充能系统不仅可以同时为多架无人机充能，而且无需要求无人机必须保持编队或固定航线飞行，无疑能大幅提升无人机和充能平台的作战灵活性和战场生存能力。此外，激光充能系统不仅能为无人机补充飞行用的燃料，甚至还可以包括武器，例如定向能武器所需的能源。或许在不久的将来，过去科幻电影中设想的无需降落，还能连续多天作战的无人机群会成为现实，人们对此将拭目以待。

（2018-01-16 00:23:00）

【延伸阅读】模拟自然！美军欲研发激光动力“蝙蝠”无人机

参考消息网1月8日报道 英国《每日邮报》网站1月5日发表题为《五角大楼考虑研发激光动力“蝙蝠”无人机，可在无人指挥情况下自行决定是否起飞》的报道称，美国五角大楼已发起一项新竞赛——以蝙蝠和昆虫为灵感，设计激光动力无人机。

在近日发布的一份公告中，美国国防部透露其新的防务企业科学倡议（DESI）试点项目正在就当前“防御挑战”的诸多主题征询设计建议，其中包括可操作性极高的无人机。

这项竞赛旨在为研发自主飞行器铺平道路，这种飞行器能够在不受人类飞行员干预的情况下更有效运作，并迅速作出决定，以改变方向和避免障碍物。

一名前美国特工警告称，特工部人员如果不接受应对高科技武器的训练，将给白宫造成“严重的威胁”。

公告称，DESI项目旨在“为自主飞行器寻找新的设计，重点关注可操作性极高的平台及与飞行控制和决策相关的计算程序”。今年的设计竞赛将专注于传感器、机动性和自主性。除以生物学为灵感的无人机外，研究主题还将包括能量束驱动、无线电力传输、柔软的活性复合材料及超材料天线。

在过去十年中为提升效率，研究人员在机器人系统的研发中越来越注重模拟自然，例如加州理工大学研制的蝙蝠机器人。

美国防务一号网站称，这项新的竞赛希望利用这些最新进展，创造出激光动力的“蝙蝠”型无人机。

公告称：“对诸如蝙蝠和飞行昆虫等灵活有机体的生物学研究，为研发复杂的飞行动力学系统提供了新的见解，这种系统往往具有极大的自由度且使用的是多功能飞行表面材料。”

公告还称：“在传感器、信息处理器最优化和小型化以及飞行控制计算程序方面的进展还使微型机器人系统的实时自主控制成为可能。”

最终的目标是打造自主型无人驾驶飞行器，它能够在“人类飞行员最低程度的干预”之下有效地在战场上飞行。

就在几个月前，美国国防部高级研究项目局披露正在考虑研发机器人蜂群，它能从地面和空中对军队提供协助，届时将有数以百计的机器人同时展开行动。

五角大楼的“集群使能攻击战术”（OFFSET）项目正在为可使“人与蜂群合作”的新系统寻找设计理念。

该项目已与美国雷神公司和诺思罗普-格鲁曼公司签署合同，旨在设计、研发及在实体和虚拟环境中部署这一技术，最终他们希望建立由超过250架无人机组成的蜂群。

美军已披露一款试验型无人机，它类似于一只会飞的松鼠，能够“在飞行过程中改变姿势”。

美国陆军研究实验所的研究人员称，这种小型无人机依靠的是倾转旋翼结构动力学设计。

他们解释说，它有点类似于V-22“鱼鹰”式倾转旋翼机，采用了可倾转的发动机。

美国陆军研究人员称，其目标是打造一款能与士兵展开团队合作的无人机系统。

加州理工大学研制的蝙蝠机器人(英国《每日邮报》网站)

（2018-01-08 09:58:08）

【延伸阅读】以色列用激光武器打造“无人机穹顶”：一套可防卫几英里

参考消息网7月4日报道 合众国际社6月23日报道称，以色列拉斐尔先进防务系统有限公司在巴黎航空展上公布了一种用于发现和摧毁无人机的雷达和激光系统。

在巴黎航空展上该公司称，这种被称为“无人机穹顶”的系统可覆盖几英里的范围，对城市附近的其他系统干扰极小。

拉斐尔先进防务系统有限公司商业开发部航空司负责人、梅厄·本·沙亚准将说：“无人机和无人机群造成的威胁是我们面临的最复杂的挑战之一。我们已经看到‘伊斯兰国’和其他组织都在使用，整个世界正在寻找解决方案。”

“我们采用拉斐尔公司开发的激光系统，经过调试后可以应对这种威胁。它是对全球防务系统来说的一个重大挑战。”

拉斐尔公司说，该系统的雷达可识别目标，而其激光系统可摧毁它们。“无人机穹顶”还配有干扰系统，扰乱无人机与其操作员之间的通信。

系统的其他细节未披露。（编译/杨雪蕾）

资料图：以色列开发的用于击落炮弹的激光武器系统。