IT之家 4 月 20 日消息,日本 NTT 本周五發(fā)布公告,宣布成功研發(fā)出了即使無人機遭到雷擊也能確保不會失靈的防雷技術及“基于電場波動的雷電誘導技術”,在此基礎上開發(fā)出全球首個無人機閃電誘導系統(tǒng),并于 2024 年 12 月 13 日完成全球首次實地驗證針通機 。
據介紹,該系統(tǒng)通過部署無人機網絡主動觸發(fā)閃電,從而降低城市及基礎設施遭雷擊的損失針通機 。據 NTT 統(tǒng)計,日本每年因雷擊造成的經濟損失達 1000-2000 億日元(IT之家注:現(xiàn)匯率約合 51.33 - 102.67 億元人民幣)。
▲ 防雷無人機(圖 1)
2024 年 12 月至 2025 年 1 月期間,NTT 研究人員在島根縣濱田市海拔 900 米的山區(qū)進行了無人機誘導雷電實驗針通機 。
在實驗中,研究人員使用了一種名為“場強計”的裝置對地面電場進行觀測,并在雷云臨近時放飛了裝有獨特防雷籠的無人機,以誘發(fā)雷電(圖 1)針通機 。
▲ 無人機觸發(fā)閃電實驗系統(tǒng)(圖 2)
2024 年 12 月 13 日,當雷雨云逼近、場強計觀測到的電場強度持續(xù)增大時,研究人員將一架掛有導線的無人機飛到 300 米的高空,并使用地面上的開關在無人機和地面之間導電(圖 2)針通機 。
結果證實,大量電流流過導線,同時環(huán)境電場強度發(fā)生了顯著變化(圖 3)針通機 。此外,該實驗還證實就在閃電感應之前,導線和地面之間產生了超過 2000 V 的電壓,無人機周圍電場強度的突然變化誘發(fā)了無人機上的閃電。這是世界上首次利用無人機成功觸發(fā)閃電的嘗試。
▲ 雷電誘發(fā)時觀察到的波形(圖 3)
在誘發(fā)雷電的同時,研究人員還聽到了“砰”的一聲爆裂聲,同時絞盤發(fā)出光亮,且無人機防雷籠部分融化(圖 4)針通機 。實驗證實,裝有防雷籠的無人機在引雷后仍保持穩(wěn)定飛行能力。
此外,研究人員還對裝有防雷籠的無人機進行了人工閃電試驗針通機 。結果表明,它能夠承受 98% 以上的自然雷擊,即使受到 150kA 的電流(相當于自然雷擊平均值的 5 倍)也沒有發(fā)生故障或崩潰。
▲ 雷擊時絞盤發(fā)出光亮(圖 4)