US-Militär forciert drahtlose Fernladetechnik für militärische Drohnen
Um Langzeitmissionen mit Drohnen durchführen zu können, muss die Energieversorgung im Flug gesichert sein. Die DARPA unterstützt entsprechende Forschungen.
Die MQ9-Reaper-Drohne des US-Militärs könnte in Zukunft im Flug aufgeladen werden.
(Bild: General Atomics)
Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), der militärische Forschungszweig des US-Militärs, unterstützt die Weiterentwicklung von drahtloser Fernladetechnik für das Aufladen von (militärischen) Drohnen im Flug. Rund 250.000 US-Dollar gehen an eine Forscherin der University of Texas. Sie hatte bereits ein Preisgeld über 500.000 Dollar für ihre Forschungen an drahtloser Ladetechnik über große Entfernungen erhalten.
Ifana Mahub, Assistenzprofessorin an der University of Texas in Dallas, hat eine drahtlose Technik entwickelt, um elektromagnetische Wellen über weite Entfernungen zu übertragen. Diese Power-Beaming-Technik soll es ermöglichen, Energie über große Entfernungen zu transportierten, um so etwa Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) im Flug aufzuladen, wie sie vom Militär genutzt werden. Die Drohnen müssten dann nicht erst landen, um aufzuladen, sondern könnten dabei in der Luft verbleiben und ihre Mission fortsetzen.
Gerichteter Energiestrahl
Eine der größten Herausforderungen bei der drahtlosen Energieübertragung über große Entfernungen sei es, Streueffekte der elektromagnetischen Wellen auf ihrem Weg zum Ziel zu verhindern. Mahub und ihr Wissenschaftsteam setzen deshalb Phased-Array-Antennen ein, ein System von Sendern und kleinen Antennen, mit dem die elektromagnetischen Wellen auf einen vorbestimmten Weg gelenkt werden können.
"Das Signal kann in unerwünschte Richtungen gehen", sagt Mahub. "Unser Ziel ist es, die Wellenform so zu gestalten, dass wir den Pfadverlust minimieren können."
Zusätzlich nutzen die Forscher ein Telemetrie-System. Mit ihm können die Bewegungen eines UAVs in Echtzeit verfolgt werden. So kann sichergestellt werden, dass das Energiesignal ihr Ziel jederzeit erreicht und so die Drohne mit Strom versorgt.
Das US-Militär sieht in der Fernladetechnik großes militärisches Potenzial, um elektrisch betriebene Drohnen etwa auf Langstreckenmissionen schicken zu können. Aber es sind auch zivile Anwendungsszenarien denkbar. So könnten etwa Elektroautos während der Fahrt auf Autobahnen aufgeladen werden. Mahub arbeitet derzeit auch daran, diese kabellose Fernladetechnik auf den medizinischen Bereich auszuweiten. Das Team will die Ladetechnik auf ein zugelassenes Niederfrequenzniveau anpassen, um so medizinische Implantate im Körper eines Menschen aufladen zu können.
(olb)