DARPA хочет обеспечить военные базы лазером

«Это Интернет для энергии».

На фото выше: морские пехотинцы США осматривают тактическую беспилотную авиационную систему RQ-7B Shadow. Дрон Shadow способен обеспечивать разведку, наблюдение и лазерный целеуказатель для поддержки с воздуха. Тренировочный полигон Похакулоа, Гавайи, 2015 год.

Будущие военные посты США, возможно, больше не будут полагаться на конвои, доставляющие дизельное топливо для производства электроэнергии, а вместо этого будут использовать систему дронов, передающих его по небу по беспроводной сети.

Новая инициатива Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) по созданию постоянного оптического беспроводного реле энергии (POWER) будет использовать лазеры для передачи электричества по военным театрам военных действий, спасая жизни за счет сокращения количества военных конвоев, необходимых для поддержания работы передовых баз. Хотя эта система, скорее всего, столкнется с теми же проблемами, что и другие лазеры, она станет огромным преимуществом для экспедиционных сил Пентагона по всему миру.

Программа POWER будет разрабатывать и внедрять то, что агентство называет «бортовыми оптическими энергетическими реле». На высоте будут слоняться беспилотные дроны, оснащенные реле, способными передавать мощные лазерные лучи.

Система будет работать следующим образом: военная электростанция, возможно, даже ядерная, будет генерировать электричество, а затем превращать его в когерентный лазерный луч. Луч будет направлен на дрон-ретранслятор, который, в свою очередь, направит его дальше по линии к другому дрону. Наконец, последний дрон нацелится на военную базу или аванпост, где лазер снова преобразуется в электричество.

«Это Интернет для энергетики», — говорит в своем заявлении полковник Пол Кэлхун, менеджер программы POWER DARPA.

В 2009 году журнал Wired сообщил, что во время войны США в Афганистане на одного солдата ежедневно тратилось в среднем 22 галлона дизельного топлива. Помимо рыночной цены, стоимость доставки топлива на поле боя составляет 45 долларов за галлон. «Топливо, — сообщил Wired, — необходимо доставлять на изолированные базы в Афганистане. Это открывает возможность американских конвоев для импровизированных бомбовых атак. Что неизменно приводит к гибели солдат».

Простой способ подачи электроэнергии на военный пост имел бы несколько преимуществ. Это уменьшит количество топлива, которое необходимо доставлять грузовиками на отдаленные базы, устранив транспортные расходы и риски для водителей. Это устранило бы необходимость в генераторах для преобразования дизельного топлива в электричество, устранив необходимость в обслуживании генераторов и, как проблему качества жизни, постоянный запах дизельных выхлопов.

Такая система не устранит необходимость в дизельном топливе, по крайней мере, на данный момент. Большинству военных машин США, включая замену Humvee 1980-х годов, Joint Light Tactical Vehicle, по-прежнему потребуется настоящее дизельное топливо. Будущие автомобили с гибридными двигателями могут потреблять больше электроэнергии и меньше топлива или даже полностью отказаться от использования топлива.

Однако передача энергии на основе лазеров может столкнуться с некоторыми проблемами, присущими лазерам. Грузовик, перевозящий 1000 галлонов дизельного топлива, прибудет в пункт назначения с 1000 галлонами дизельного топлива. Лазеры, с другой стороны, теряют когерентность на расстоянии, поэтому следует ожидать некоторой потери энергии. Проблема усугубляется, когда лазер проходит сквозь дым, пыль или частицы воды. Ретрансляторам дронов придется быть на шаг впереди погоды, избегая облаков и плохой погоды. Если погодные или другие проблемы полностью прекратят передачу, аккумуляторная батарея на месте может обеспечить питание до тех пор, пока она не пройдет.

DARPA считает, что самая большая проблема заключается в процессе преобразования: от электричества к лазеру и обратно, когда мощность переключается между дронами. «В многоскачковой сети преобразование распространяющейся волны обратно в электричество и обратно в распространяющуюся волну на каждом узле быстро приводит к неприемлемым потерям. Каждое из этих преобразований относительно неэффективно, и умножать их по цепочке непрактично», — говорится в объявлении. объясняет.

Решением, по словам Кэлхуна, «является эффективное реле передачи мощности, которое перенаправляет передачу оптической энергии, одновременно обеспечивая максимальное качество луча в каждой точке пути».