Инженеры заставили дроны ловить молнии в небе: как это удалось и чем полезно

Подробности об этом проекте создатели рассказали на официальном сайте NTT.

Инженеры из Японии спроектировали молниестойкую клетку для защиты дронов во время ударов, которую испытали в условиях естественных грозовых облаков вместе с компанией Fujitsu. Они доказали, что клетка обеспечивает защиту БПЛА на уровне 98% и выдерживает электрический удар силой 150 кА — в пять раз сильнее, чем бьет обычная молния в природе.

Эксперимент включал две ключевые технологии: индукцию молний с использованием колебаний электрического поля для притягивания молнии к дрону и специально разработанную защитную клетку, которая предотвращает отказ дрона даже при прямых ударах. Исследователи использовали наземную установку для отслеживания силы электрического поля.

Дрон с клеткой подняли на высоту 300 метров 13 декабря 2024 года, когда надвигающаяся грозовая туча усилила электрическое поле. Летательный аппарат подключили к заземляющему переключателю, и когда переключатель был включен, резкое изменение электрического поля вызвало удар молнии. Возможность контролировать молнии в воздухе появилась благодаря тому, что физики правильно рассчитали времени заземляющего соединения для создания молнии.

Как сообщает NTT — это первый задокументированный случай, когда дрон активно вызывал молнии. Защитная клетка и метод инициирования колебаний электрического поля были двумя значительными достижениями, которые продемонстрировал эксперимент. Даже после удара дрон оставался устойчивым в воздухе благодаря способности металлического каркаса распределять магнитные поля и отводить ток молнии от хрупких компонентов.

Японские специалисты предлагают использовать сеть дронов для защиты городов и важной инфраструктуры от ударов молний, которые, по подсчетам, наносит ущерб в размере от 702 миллионов до 1,4 миллиарда долларов (от 100 до 200 миллиардов йен) в Японии каждый год. NTT планирует развернуть беспилотники, устойчивые к молниям, для точного прогнозирования зон ударов, индуцирования молний и их безопасного направления. Дальнейшие усилия будут сосредоточены на повышении точности прогнозирования молний, ​​понимании формирования молний и разработке технологий для хранения и использования энергии индуцированных молний для практических приложений.

Традиционные громоотводы сложно использовать безопасно, особенно в труднодоступных местах, таких как ветряные турбины и площадки для мероприятий на открытом воздухе. NTT считает, что их технология мониторинга, индукции и перенаправление молний с помощью дронов сможет решить эту проблему.