[星島綜合報道] 在無人機(UAV)技術發展中,「續航力」一直是限制應用場景的關鍵因素。無論是軍事偵察、搜救行動,抑或城市監測,電池容量始終決定了任務長短。近年,科研與工程界正嘗試以「隔空供電」方式突破瓶頸,讓無人機毋須降落充電,甚至實現近乎無限滯空。
目前,業界主要探索兩條技術路線。其一是以電磁波為基礎的遠距無線供電。早於2021年,美國國防高等研究計劃署(DARPA)已資助德州大學學者研究如何精準導引電磁波,為空中無人機進行視距充電。相關研究其後促成初創公司 KinetixBeam 的成立,專注以相控陣與可重構超材料技術,建立長距離無線供電系統。
另一條路線則是光學方式,直接利用高能量雷射傳輸電力。DARPA近年測試的「持續光學無線能源中繼系統」(POWER),曾在新墨西哥州以雷射於8.6公里距離輸送800瓦特電力,刷新光學供電紀錄。不過,有關測試仍屬地面設備驗證,尚未真正應用於飛行中的無人機。

在此領域走得更前的,是總部位於華盛頓州的工程公司 PowerLight Technologies。該公司過去二十年專注研究雷射供電技術,並於去年公布,成功將千瓦級電力以不可見雷射形式,傳送至高達5,000英尺的空中無人機,聲稱有效距離可達數公里。
PowerLight 的系統由可移動式地面發射器及機載接收器組成。發射端可自動追蹤空中目標,並配備多重安全機制,確保雷射束在運作過程中受控。電力先轉化為高強度光束,再經空氣傳送至無人機,最後由機上的光伏陣列重新轉換為電能,為飛行系統即時供電。
在測試中,PowerLight 採用由 Kraus Hamdani Aerospace 製造的 K1000ULE 長航程電動無人機,並為其加裝約6磅重的接收裝置。該型無人機目前已獲美國海軍及陸軍採用,屬實戰級平台。公司表示,發射器與接收器子系統已進入最終驗證階段,並計劃於今年內進行完整飛行測試。

若相關技術成熟,無人機的應用模式或將出現根本性改變。長時間滯空意味任務不再受電池限制,對防務支援、邊境監察、搜救行動以及油氣管線巡查等高風險或偏遠任務尤為重要。未來在城市環境中,無人機亦可長時間執行交通管理、空氣污染監測等工作,成為智慧城市基建的一部分。
不過,雷射隔空供電在實際部署前,仍需面對安全、法規及成本等多方面挑戰。能否在開放空域長時間穩定運作,並獲監管機構認可,將決定這項技術能否真正走出實驗室,成為無人機產業的下一個轉捩點。
圖片:PowerLight Technologies
T10