La ricarica dei droni tramite microonde è una di quelle idee che sembrano uscite da un film di fantascienza, eppure in Cina ci stanno lavorando sul serio. E i risultati, a quanto pare, sono già piuttosto concreti. Il problema di fondo è noto a chiunque abbia avuto a che fare con un drone: l’autonomia resta il punto debole per eccellenza. Batterie più grandi significano più peso, più peso significa meno efficienza, e il circolo vizioso si chiude sempre nello stesso modo. C’è però chi ha deciso di affrontare la questione da un’angolazione completamente diversa, rinunciando all’idea di stipare più energia a bordo e puntando invece a trasmetterla direttamente al velivolo mentre è in volo.
Un team di ricerca dell’Università di Xidian ha portato a termine con successo i test di un sistema di trasferimento energetico senza fili basato sulle microonde. E la parte davvero notevole non è tanto il fatto che si riesca a inviare elettricità a distanza, quanto che il tutto funzioni anche quando sia la sorgente di energia che il drone si stanno muovendo. Parliamo di un’unità mobile montata su un veicolo terrestre che proietta un raggio verso un’antenna posizionata sotto un drone ad ala fissa, il tutto mentre entrambi sono in piena attività.
Oltre tre ore di volo alimentato da un raggio a microonde
Il risultato ottenuto è tutt’altro che banale. Il flusso di energia ha consentito al velivolo di restare operativo per circa 3,1 ore a un’altitudine di circa 15 metri, andando ben oltre i limiti che il pacco batterie da solo avrebbe permesso. Quindici metri non sono un’altezza impressionante, su questo non ci piove, ma il valore della dimostrazione sta nel principio tecnico. Per mantenere un raggio a microonde puntato con precisione su un bersaglio che si muove nel cielo serve una coordinazione estrema, e il fatto che ci siano riusciti è già di per sé significativo.
Per raggiungere questo livello di precisione, il sistema di posizionamento GPS è stato affiancato da strumenti di tracciamento in tempo reale e da controlli di volo avanzati. L’obiettivo era garantire che il fascio energetico seguisse il drone in ogni momento, anche in presenza di turbolenze atmosferiche o cambi improvvisi di direzione del veicolo a terra. Un lavoro di sincronizzazione notevole, che ha richiesto l’integrazione di tecnologie molto diverse tra loro.
Microonde contro laser: vantaggi concreti per la ricarica dei droni
Il confronto con altre soluzioni già in fase di studio è inevitabile. Negli Stati Uniti, ad esempio, la DARPA sta esplorando sistemi basati sul laser per ottenere risultati simili. Le microonde, però, presentano alcuni vantaggi pratici che non vanno sottovalutati. Sono molto più resistenti alle intemperie, non vengono bloccate dalla nebbia o dalla polvere, e in teoria potrebbero alimentare più droni contemporaneamente. Un dettaglio non da poco, soprattutto pensando a scenari operativi reali dove le condizioni meteo sono tutto fuorché prevedibili.
Resta da capire fino a quali distanze un sistema del genere potrà operare in modo efficace, perché 15 metri di altitudine e le condizioni controllate di un test sono una cosa, mentre le applicazioni su larga scala sono tutta un’altra storia. La tecnologia di ricarica dei droni tramite microonde ha comunque dimostrato di funzionare nei suoi fondamenti, e il team dell’Università di Xidian ha già superato una delle barriere più ostiche: far dialogare in tempo reale una sorgente mobile a terra con un ricevitore mobile in cielo.