Duke komentuar artikullin e mbrojtjes ajrore në gjeneratën e katërt, "u përplas" me TOP2 në çështjen e furnizimit me energji pa tela të largët të UAV-ve të vogla dhe ultra të vogla (UAV) (shih këtu), si dhe mbi temën: algoritmi i turmës (agjentët) për UAV dhe perspektivat për mbrojtjen ajrore "brezi i 4-të". Unë do të përpiqem të theksoj çështjen e transmetimit të energjisë pa tel sipas njohurive të mia. Algoritmi i turmës (koncepti i agjentëve) dhe joefikasiteti i mundshëm i sistemeve ekzistuese të mbrojtjes ajrore janë, në përgjithësi, një temë për një artikull të veçantë.
Transmetimi i energjisë elektrike pa tela është një metodë e transferimit të energjisë elektrike pa përdorimin e elementeve përçues në qarkun elektrik.
Në fund të shekullit të 19 -të, zbulimi se energjia elektrike mund të përdoret për të ndriçuar një llambë ndezi një shpërthim kërkimesh për të gjetur mënyrën më të mirë për të transmetuar energji elektrike.
Transmetimi pa tel i energjisë u studiua gjithashtu në mënyrë aktive në fillim të shekullit të 20 -të, kur shkencëtarët i kushtuan vëmendje të madhe kërkimit të mënyrave të ndryshme të transmetimit pa tel të energjisë. Qëllimi i hulumtimit ishte i thjeshtë - të gjeneronte një fushë elektrike në një vend në mënyrë që të mund të zbulohej më pas nga pajisjet në distancë. Në të njëjtën kohë, janë bërë përpjekje për të furnizuar energji nga distanca jo vetëm te sensorët shumë të ndjeshëm për zbulimin e tensionit, por edhe te konsumatorët domethënës të energjisë. Kështu që, në vitin 1904 në St. Panairi Botëror i Louis u dha një çmim për lëshimin e suksesshëm të një motori avioni me një kapacitet prej 0.1 kuaj fuqi, kryhet në një distancë prej 30 m.
Gurusët e "energjisë elektrike" janë të njohur për shumë (William Sturgeon, Michael Faraday, Nicolas Joseph Callan, James Clerk Maxwel, Heinrich Hertz, Mahlon Loomas, etj.), Por pak njerëz e dinë që studiuesi japonez Hidetsugu Yagi përdori antenën e tij të zhvilluar për të transmetuar energji. Në shkurt 1926, ai botoi rezultatet e hulumtimit të tij, në të cilin ai përshkroi strukturën dhe metodën e akordimit të antenës Yagi.
Puna dhe projektet shumë serioze u kryen në BRSS në periudhën 1930-1941. dhe paralelisht në Drittes Reich.
Natyrisht, kryesisht për qëllime ushtarake: humbja e fuqisë punëtore të armikut, shkatërrimi i infrastrukturës ushtarake dhe industriale, etj. Në BRSS, punë serioze u krye gjithashtu në përdorimin e rrezatimit me mikrovalë për të parandaluar gërryerjen sipërfaqësore të strukturave dhe produkteve metalike. Por kjo është një histori e veçantë që kërkon një investim të konsiderueshëm të kohës: përsëri ju duhet të ngjiteni në një papafingo të pluhurosur ose në një bodrum po aq të pluhurosur.
Një nga fizikantët më të mëdhenj rusë të shekullit të kaluar, fituesi i Çmimit Nobel, akademiku Pyotr Leonidovich Kapitsa i kushtoi një pjesë të biografisë së tij krijuese hulumtimit të perspektivave për përdorimin e lëkundjeve dhe valëve të mikrovalëve për të krijuar sisteme të reja dhe shumë efikase të transmetimit të energjisë.
Në vitin 1962, në parathënien e monografisë së tij, ai shkroi:
Nga lista e gjatë e ideve teknike fantastike të zbatuara në shekullin XX, vetëm ëndrra e transmetimit pa tel të energjisë elektrike vazhdoi të mbetet e parealizuar. Përshkrimet e hollësishme të rrezeve të energjisë në romanet e trillimeve shkencore i ngacmuan inxhinierët me nevojën e tyre të dukshme dhe me kompleksitetin praktik të zbatimit.
Por situata gradualisht filloi të ndryshojë për mirë.
Në vitin 1964, eksperti i elektronikës me mikrovalë William C. Brown testoi për herë të parë një pajisje (model helikopteri) të aftë për të marrë dhe përdorur energjinë e një rrezeje të mikrovalës në formën e rrymës direkte, falë një grupi antenash të përbërë nga dipole gjysmë valësh, secila prej e cila është e ngarkuar me dioda Schottky me efikasitet të lartë …
Gjithashtu në vitin 1964, William C. Brown shfaqi modelin e tij të një helikopteri, i cili ishte mundësuar nga një emetues mikrovalësh për fluturimin, në CBS të Walter Cronkite News.
Në parim, kjo ngjarje dhe kjo teknologji janë më interesantet në TopWar (më poshtë do të flasim pak për "jetën e përditshme" dhe energjinë). Historia dhe eksperimentet e fluturimeve me mikrovalë me valë (film në anglisht, por gjithçka është mjaft e qartë)
Tashmë në vitin 1976, William Brown kreu transmetimin e një rrezeje me mikrovalë me fuqi 30 kW në një distancë prej 1.6 km me një efikasitet që tejkalon 80%.
Testet u kryen në një laborator dhe u porositën nga Raytheon Co.
Çfarë e bëri Raytheon të famshëm dhe fushën kryesore të interesit të kësaj kompanie, mendoj, nuk ia vlen të specifikohet? Epo, nëse dikush nuk e di, shihni Kronologjinë Historike të Raytheon:
Lexoni më shumë rreth rezultateve të arritura këtu (në formatin anglisht dhe RIS, BibTex dhe RefWorks Direct Export):
Mission Transmetimi i energjisë në mikrovalë - Revista IOSR
Hel Helikopter me mikrovalë. William C. Brown. Kompania Raytheon.
Në vitin 1968, studiuesi amerikan i hapësirës Peter E. Glaser propozoi vendosjen e paneleve të mëdha diellore në orbitën gjeostacionare dhe transmetimin e energjisë së gjeneruar prej tyre (në nivelin 5-10 GW) në sipërfaqen e Tokës me një rreze mikrovalë të fokusuar mirë., pastaj shndërroni atë në energji të rrymës direkte ose alternative të frekuencës teknike dhe shpërndajeni atë tek konsumatorët.
Një skemë e tillë bëri të mundur përdorimin e fluksit intensiv të rrezatimit diellor ekzistues në orbitën gjeostacionare (~ 1, 4 kW / sq. M.), Dhe transmetimin e energjisë së marrë në sipërfaqen e Tokës vazhdimisht, pavarësisht nga koha e ditës dhe Kushtet e motit. Për shkak të prirjes natyrore të rrafshit ekuatorial në planin ekliptik me një kënd prej 23.5 gradë, një satelit i vendosur në një orbitë gjeostacionare ndriçohet nga një fluks i rrezatimit diellor pothuajse vazhdimisht, përveç periudhave të shkurtra kohore pranë ditëve të pranverës dhe ekuinoksi i vjeshtës, kur ky satelit bie në hijen e Tokës. Këto periudha kohore mund të parashikohen me saktësi, dhe në total ato nuk kalojnë 1% të gjatësisë totale të vitit.
Frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike të rrezes së mikrovalës duhet të korrespondojë me ato diapazone që ndahen për përdorim në industri, kërkime shkencore dhe mjekësi. Nëse kjo frekuencë zgjidhet e barabartë me 2.45 GHz, atëherë kushtet meteorologjike, përfshirë retë e dendura dhe reshjet intensive, praktikisht nuk kanë efekt në efikasitetin e transferimit të energjisë. Brezi 5.8 GHz është joshës pasi bën të mundur zvogëlimin e madhësisë së antenave transmetuese dhe marrëse. Sidoqoftë, ndikimi i kushteve meteorologjike këtu tashmë kërkon studime shtesë.
Niveli aktual i zhvillimit të elektronikës mikrovalë na lejon të flasim për një vlerë mjaft të lartë të efikasitetit të transferimit të energjisë nga një rreze mikrovalë nga një orbitë gjeostacionare në sipërfaqen e Tokës - rreth 70% ÷ 75%. Në këtë rast, diametri i antenës transmetuese zakonisht zgjidhet i barabartë me 1 km, dhe drejtja tokësore ka dimensione 10 km x 13 km për një gjerësi gjeografike prej 35 gradë. SCES me një fuqi dalëse prej 5 GW ka një densitet të fuqisë së rrezatuar në qendër të antenës transmetuese 23 kW / m², në qendër të antenës marrëse - 230 W / m².
Janë hetuar lloje të ndryshme të gjeneratorëve të mikrovalëve me gjendje të ngurtë dhe vakum për antenën transmetuese të SCES. William Brown tregoi, në veçanti, se magnetronët, të zhvilluar mirë nga industria, të destinuar për furrat me mikrovalë, gjithashtu mund të përdoren në transmetimin e vargjeve të antenave të SCES, nëse secila prej tyre është e pajisur me qarkun e vet të reagimit të fazës negative në lidhje me një sinjal i jashtëm sinkronizues (i ashtuquajtur përforcues drejtues Magnetron - MDA).
Rektenna është një sistem pranimi dhe konvertimi shumë efikas, megjithatë, tensioni i ulët i diodave dhe nevoja për ndërrimin serik të tyre mund të çojnë në prishje të ortekut. Një konvertues i energjisë ciklotroni mund ta eliminojë në masë të madhe këtë problem.
Antena transmetuese e SCES mund të jetë një grup antene aktive që ri-emeton, bazuar në udhëzues valësh të çarë. Orientimi i tij i përafërt kryhet mekanikisht; për drejtimin e saktë të rrezes së mikrovalës, përdoret një sinjal pilot, i emetuar nga qendra e drejtkëndës marrëse dhe analizuar në sipërfaqen e antenës transmetuese nga një rrjet sensorë të përshtatshëm.
Nga viti 1965 deri në 1975 një program shkencor i udhëhequr nga Bill Brown u përfundua me sukses, duke demonstruar aftësinë për të transmetuar fuqi 30 kW në një distancë prej më shumë se 1 milje me një efikasitet prej 84%.
Në 1978-1979 në Shtetet e Bashkuara, nën udhëheqjen e Departamentit të Energjisë (DOE) dhe NASA (NASA), u krye programi i parë shtetëror i kërkimit që synonte përcaktimin e perspektivave për SCES.
Në 1995-1997, NASA u kthye përsëri për të diskutuar të ardhmen e SCES, duke u bazuar në përparimin teknologjik të bërë në atë kohë.
Hulumtimi vazhdoi në 1999-2000 (Programi Strategjik i Kërkimit & Teknologjisë i Hapësirës Solar Power (SSP)).
Hulumtimi më aktiv dhe sistematik në fushën e SCES u krye nga Japonia. Në 1981, nën udhëheqjen e Profesorëve M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) dhe S. Sasaki (Susumu Sasaki), Instituti i Kërkimeve Hapësinore të Japonisë filloi kërkimet për zhvillimin e një prototipi SCES me një nivel fuqie prej 10 MW, i cili mund të të krijohen duke përdorur mjetet ekzistuese të lëshimit. Krijimi i një prototipi të tillë lejon akumulimin e përvojës teknologjike dhe përgatit bazën për formimin e sistemeve tregtare.
Projekti u quajt SKES2000 (SPS2000) dhe mori njohje në shumë vende të botës.
Kështu lindi WiTricity dhe korporata WiTricity.
Në qershor 2007, Marin Soljačić dhe disa të tjerë në Institutin e Teknologjisë në Masaçusets njoftuan zhvillimin e një sistemi në të cilin një llambë prej 60 W furnizohej nga një burim i vendosur 2 m larg, me një efikasitet prej 40%.
Sipas autorëve të shpikjes, ky nuk është një rezonancë "e pastër" e qarqeve të lidhura dhe jo një transformator Tesla me bashkim induktiv. Rrezja e transmetimit të energjisë për sot është pak më shumë se dy metra, në të ardhmen - deri në 5-7 metra.
Në përgjithësi, shkencëtarët testuan dy skema thelbësisht të ndryshme.
Teknologji të ngjashme janë duke u zhvilluar me ethe nga firma të tjera: Intel ka demonstruar teknologjinë e tij WREL me efikasitet të transmetimit të energjisë deri në 75%. Në vitin 2009, Sony demonstroi funksionimin e televizorit pa një lidhje rrjeti. Vetëm një rrethanë është alarmante: pavarësisht nga metoda e transmetimit dhe ndryshimet teknike, dendësia e energjisë dhe forca e fushës në ambiente duhet të jenë mjaft të larta për të fuqizuar pajisjet me një kapacitet prej disa dhjetëra vat. Sipas vetë zhvilluesve, ende nuk ka informacion mbi efektet biologjike të sistemeve të tilla tek njerëzit. Duke pasur parasysh pamjen e fundit dhe qasjet e ndryshme për zbatimin e pajisjeve të transmetimit të energjisë, studime të tilla janë ende përpara, dhe rezultatet nuk do të shfaqen së shpejti. Dhe ne do të jemi në gjendje të gjykojmë ndikimin e tyre negativ vetëm në mënyrë indirekte. Diçka do të zhduket nga shtëpitë tona përsëri, si buburrecat.
Në vitin 2010, Haier Group, një prodhues kinez i pajisjeve shtëpiake, zbuloi produktin e tij unik në CES 2010, një TV LCD plotësisht pa tel i bazuar në hulumtimin e profesores Marina Solyachich mbi transmetimin e energjisë pa tel dhe ndërfaqen dixhitale në shtëpi (WHDI).
Në 2012-2015. inxhinierët në Universitetin e Uashingtonit kanë zhvilluar teknologji që lejon Wi-Fi të përdoret si një burim energjie për të fuqizuar pajisjet portative dhe për të ngarkuar pajisjet. Teknologjia tashmë është njohur nga revista Popular Science si një nga risitë më të mira të vitit 2015. Pranishmëria e teknologjisë wireless ka bërë revolucion në vetvete. Dhe tani ishte radha e transmetimit të energjisë pa tel mbi ajër, të cilën zhvilluesit në Universitetin e Uashingtonit e quajtën PoWiFi (për Power Over WiFi).
Gjatë fazës së testimit, studiuesit ishin në gjendje të ngarkonin me sukses bateri litium-jon dhe nikel-metal me kapacitet të vogël. Duke përdorur një ruter Asus RT-AC68U dhe disa sensorë të vendosur në një distancë prej 8.5 metra nga ai. Këta sensorë e shndërrojnë energjinë e një vale elektromagnetike në rrymë direkte me një tension prej 1, 8 deri në 2, 4 volt, të cilat kërkohen për të fuqizuar mikrokontrolluesit dhe sistemet e sensorëve. Veçori e teknologjisë është se cilësia e sinjalit të punës nuk përkeqësohet në këtë rast. Thjesht duhet të ndryshoni ruterin dhe mund ta përdorni si zakonisht, plus furnizimin me energji të pajisjeve me fuqi të ulët. Në njërën nga demonstratat, një kamerë e vogël vëzhgimi me rezolucion të ulët e vendosur më shumë se 5 metra nga ruteri u mundësua me sukses. Pastaj gjurmuesi i fitnesit Jawbone Up24 u ngarkua me 41%, u deshën 2.5 orë.
Për pyetjet e ndërlikuara se pse këto procese nuk ndikojnë negativisht në cilësinë e kanalit të komunikimit të rrjetit, zhvilluesit u përgjigjën se kjo bëhet e mundur për shkak të faktit se ruteri i ndezur dërgon pako energjie përmes kanaleve të pushtuara të transferimit të informacionit gjatë punës së tij. Ata arritën në këtë vendim kur zbuluan se gjatë periudhave të heshtjes, energjia thjesht rrjedh nga sistemi, dhe në fakt ajo mund të drejtohet në fuqizimin e pajisjeve me fuqi të ulët.
Në të ardhmen, teknologjia PoWiFi mund të shërbejë për të ndezur sensorët e integruar në pajisjet shtëpiake dhe pajisjet ushtarake, për t'i kontrolluar ato me valë dhe për të kryer karikim / rimbushje në distancë.
Transferimi i energjisë për UAV është i rëndësishëm (ka shumë të ngjarë, tashmë duke përdorur teknologjinë PoWiMax ose nga radari ajror i aeroplanit transportues):
Ideja duket mjaft joshëse. Në vend të 20-30 minutave të sotëm të kohës së fluturimit:
→ LOCUST - Dronët e Marinës së Swarming
Në SHBA u testua një "tufë" e mikrodronëve Perdix
→ Intel zhvilloi një shfaqje me dron gjatë performancës së Lady Gaga në pjesën e parë - Intel® Aero Platform për UAV
merrni 40-80 minuta duke rimbushur dronët duke përdorur teknologji pa tel.
Më lejo të shpjegohem:
-këmbimi i dronëve m / y është ende i nevojshëm (algoritmi i tufës);
-këmbimi i dronëve m / y dhe avionëve (mitrës) është gjithashtu i nevojshëm (qendra e kontrollit, korrigjimi i BZ, ri -synimi, një komandë për të eleminuar, parandaluar "zjarrin miqësor", transferimin e informacionit të zbulimit dhe komandave për përdorimin e armëve).
Për UAV-të, negative nga ligji i kundërt katror (antena që lëshon izotrop) pjesërisht "kompenson" gjerësinë e rrezes së antenës dhe modelin e rrezatimit:
Kjo nuk është një lidhje celulare, ku qeliza duhet të sigurojë komunikim 360 ° me elementët fundorë.
Le të themi këtë ndryshim:
Avioni transportues (për Perdix) ky F-18 ka (tani) radarin AN / APG-65:
ose në të ardhmen do të ketë AN / APG-79 AESA:
Kjo është e mjaftueshme për të zgjatur jetën aktive të Perdix Micro-Drones nga 20 minutat aktuale në një orë, dhe ndoshta edhe më shumë. Me shumë mundësi, do të përdoret droni i ndërmjetëm Perdix Middle, i cili do të rrezatohet në një distancë të mjaftueshme nga radari i luftëtarit, dhe ai, nga ana tjetër, do të kryejë "shpërndarjen" e energjisë për vëllezërit më të vegjël të Perdix Micro- Dronët përmes PoWiFi / PoWiMax, duke shkëmbyer njëkohësisht informacion me ta (fluturim dhe aerobatikë, detyra të synuara, koordinim i turmës).
A është epoka e sulmeve të warthog -it një gjë e së kaluarës?
Ndoshta, së shpejti do të vijë tek karikimi i celularëve dhe pajisjeve të tjera mobile që janë në rangun e Wi-Fi, Wi-Max ose 5G-në metro, në tren, në aeroplan, ndërsa ecni / vraponi në park?
Pasthënie: 10-20 vjet pas futjes së përhapur në jetën e përditshme të emetuesve të shumtë të mikrovalëve elektromagnetikë (telefona celularë, mikrovalë, kompjuterë, WiFi, mjete Blu, etj.), Papritmas buburrecat në qytetet e mëdha janë bërë papritmas një gjë e rrallë! Tani kacabu është një insekt që mund të gjendet vetëm në kopshtin zoologjik. Ata papritmas u zhdukën nga shtëpitë që ata i donin aq shumë.
KOKRACE KARL!
Këta përbindësha, udhëheqësit e listës së "organizmave rezistent ndaj radios" u dorëzuan pa turp!
referencë
Kush është tjetër në radhë?
Shënim: Një stacion bazë tipik WiMAX transmeton energji në afërsisht +43 dBm (20 W), ndërsa një stacion celular zakonisht transmeton në +23 dBm (200 mW).
Nivelet e lejuara të rrezatimit të stacioneve bazë të komunikimit celular (900 dhe 1800 MHz, niveli i përgjithshëm nga të gjitha burimet) në zonën sanitare-rezidenciale në disa vende ndryshojnë dukshëm:
KAOS I PLOT
Mjekësia ende nuk ka dhënë një përgjigje të qartë në pyetjen: a është celular / WiFi i dëmshëm dhe në çfarë mase? Po në lidhje me transmetimin pa tel të energjisë elektrike nga teknologjitë me mikrovalë?
Këtu fuqia nuk është vat dhe milje vat, por tashmë kW …
Lidhje, dokumente të përdorura, foto dhe video:
"(GAZETARI I RADIO ELEKTRONIKS!" N 12, 2007 (FUQIA ELEKTRIKE NGA HAPACSIRA - PLOTSIMORE POLR HAPACSIRN E HAPACSIRS, V. A. Banke)
"Elektronika mikrovalore - perspektiva në energjinë hapësinore" V. Banke, Ph. D.
www.nasa.gov
www. whdi.org
www.defense.gov
www.witricity.com
www.ru.pinterest.com
www. raytheon.com
www. ausairpower.net
www. wikipedia.org
www.slideshare.net
www.homes.cs.washington.edu
www.dailywireless.org
www.digimedia.ru
www. powercoup.pas
www.researchgate.net
www. proelectro.info
www.youtube.com
