美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局“持續(xù)光學(xué)無線能量傳輸”平臺(tái)示意圖。
無線能量傳輸通常是指不借助物理連接，而是通過微波、超聲波及激光等非觸碰方式進(jìn)行能量傳輸、中繼的技術(shù)。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)不斷成熟，其軍事應(yīng)用價(jià)值逐漸凸顯。據(jù)外媒報(bào)道，美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局正在推動(dòng)的“持續(xù)無線能量傳輸”項(xiàng)目，試圖打造這樣一種光速無線能量傳輸網(wǎng)絡(luò)，目的是實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)有效的戰(zhàn)場能源補(bǔ)給，解決戰(zhàn)場上美軍輜重過載等問題。
報(bào)道稱，“持續(xù)無線能量傳輸”項(xiàng)目瞄準(zhǔn)開發(fā)一套空中能量傳輸平臺(tái)，這一平臺(tái)可進(jìn)行能量波中繼，改變能量波的傳輸方向，同時(shí)按照既定需求采集和分配能量。美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局稱，這一技術(shù)“具有里程碑意義”。
無線能量傳輸技術(shù)的優(yōu)勢在于將能量傳輸距離大大延長，其技術(shù)原理與無線通信類似。首先，這一能量傳輸過程需要能量來源，其次，將能量轉(zhuǎn)換為電磁波，再通過空間發(fā)送，最后由終端收集并轉(zhuǎn)換為電能。通過這種快速轉(zhuǎn)換方式，實(shí)現(xiàn)能量在更遠(yuǎn)距離上的快速傳輸。
“持續(xù)光學(xué)無線能量傳輸”項(xiàng)目主管稱，該項(xiàng)目又名 “能量互聯(lián)網(wǎng)”，即通過構(gòu)建一個(gè)多路徑一體化能量網(wǎng)絡(luò)，將處于充足能源區(qū)的能源傳輸給其他地區(qū)需要能源的用戶，為武器平臺(tái)或一線部隊(duì)持久作戰(zhàn)提供支持。下一步，研發(fā)小組將設(shè)計(jì)和驗(yàn)證“空中光學(xué)能量中繼平臺(tái)”，將地基激光波束在更遠(yuǎn)距離上進(jìn)行有效傳輸。隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟，這一技術(shù)還將用于支持構(gòu)建更龐大的多路徑無線能量網(wǎng)絡(luò)。
目前，這一技術(shù)最大的挑戰(zhàn)是能源轉(zhuǎn)換效率低下。在多路徑一體化能量網(wǎng)絡(luò)中，能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，這一過程將產(chǎn)生巨大的能量損耗，導(dǎo)致能量傳輸?shù)托В虼擞杏^點(diǎn)認(rèn)為，組建這樣一個(gè)能源傳輸網(wǎng)絡(luò)不切實(shí)際。
當(dāng)前，美軍一線部隊(duì)面臨能源緊張以及戰(zhàn)場能源匱乏問題，往往要從距離較遠(yuǎn)的固定能源站進(jìn)行能源補(bǔ)給。美軍認(rèn)為，目前的補(bǔ)給鏈條缺乏穩(wěn)定性，戰(zhàn)時(shí)面臨被切斷風(fēng)險(xiǎn)。“持續(xù)光學(xué)無線能量傳輸”項(xiàng)目能否解決美軍戰(zhàn)場能源補(bǔ)給問題，有待進(jìn)一步觀察。（鄭大壯）