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无人机通过微波光束实现飞行

     研究人员在飞行过程中使用微波束为无人机提供无线动力。

     火箭通常使用大约90%的燃料驶离地球大气层。日本筑波大学的研究人员认为,通过无线方式向火箭传输必要的能量可以克服这一限制。

     先前的这类分析是在几十年前进行的,主要被认为是低千兆赫(GHz)范围内频率的微波。鉴于随着运行频率的提高,输电效率会提高,这项最新研究的团队使用频率相对较高的微波(28GHz)。

     研究小组设法让一架重约0.4公斤的无人机在微波束源上方0.8m的高度悬停30秒。

     该研究的主要负责人石村孝一说:“我们使用了一个复杂的光束跟踪系统,以确保无人机接收到尽可能多的微波功率。此外,为了进一步提高传输效率,我们使用与GPS单元同步的模拟相移器仔细调整微波的相位。”研究人员测量了通过光束进行功率传输的效率(4%);无人机捕获微波(30%);将微波转化为电力进行推进(40%);和其他相关过程。根据这些信息和分析公式,他们计算出实验中的整体输电效率约为0.43%。相比之下,在之前的一项研究中,研究小组测量了固定位置(而不是自由飞行)无人机的总传输效率为0.1%。石村说:“这些结果表明,还需要做更多的工作来提高传输效率,并彻底评估这种推进方法对飞机、航天器和火箭的可行性。未来的研究还应旨在改进光束跟踪系统,并增加超出我们实验所示的传输距离。”研究人员希望,尽管微波动力火箭推进仍处于初期阶段,但鉴于传统推进技术对机载燃料的高需求,它总有一天会成为将火箭送入轨道的优越方式。去年,工程师们演示了一种无线充电解决方案,它可以为运动中的物体供电,有朝一日,电动汽车可以在行驶时充电。

                                                                                                                    ---中科汇聚  微波束  火箭传输  跟踪系统  固定翼无人机

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