La DARPA veut ravitailler ses drones en vol par rayon laser

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Depuis des décennies, les armées du monde entier ont recours au ravitaillement en vol de bombardiers militaires pour réaliser des missions longue durée ou pour simplement prolonger les patrouilles aériennes. Mais les projets de recharge d’aéronefs en plein vol peinent quant à eux à voir le jour. Pour permettre à cette technologie de progresser et dans le cadre de son nouveau programme appelé Airborne Energy Wells, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a publié une demande d’informations (RFI) fin juin auprès de nombreux acteurs de l’industrie. La DARPA espère ainsi développer des solutions de recharge des drones grâce à un rayon laser embarqué sous les ailes d’un avion ravitailleur. Retour sur ce projet.

Le programme Airborne Energy Wells

L’agence du département de la Défense des États-Unis, chargée de la recherche et développement des nouvelles technologies destinées à un usage militaire, s’est donné une nouvelle mission : trouver une solution pour recharger des drones durant leur vol. Via son nouveau programme, baptisé Airborne Energy Wells, la DARPA souhaite transformer des pétroliers existants en « puits d’énergie aéroportés » à tir laser pour envoyer de l’énergie aux drones. 

Mais pour parvenir à la solution idéale, la DARPA à décidé de faire appel au public, en demandant en juin dernier aux entreprises privées ou publiques intéressées, mais aussi à des particuliers, des universités, des centres de recherche affiliés à des universités, des instituts de recherche à but non lucratif et des laboratoires parrainés par le gouvernement américain, de proposer des solutions adaptées. 

L’appel d’offres vise principalement à étudier la faisabilité de moderniser des avions de ravitaillement en vol, et en particulier la flotte de KC-46 et KC-135 de l’Air Force, avec une nacelle équipée de cette alimentation par laser sous les ailes pour recharger sans fil une flotte de drones. é

Avec cette possible recharge dans les airs, les drones devraient bénéficier d’une augmentation de leur autonomie en vol, et permettre à la DARPA de les délester en stockage d’énergie pour devenir plus polyvalents et permettre de transporter plus de capteurs ou d’armes.

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De nombreuses contraintes

Dans sa demande d’informations, la DARPA indique cependant que la technologie doit répondre à des besoins précis et être capable de faire face à de multiples contraintes. Dans un premier temps, la solution de génération d’énergie doit avoir une puissance suffisante pour un laser à onde continue de 100 kW ou plus.

Pour une puissance optimisée, les solutions devront prendre en compte les interférences atmosphériques des nuages et précipitations, mais aussi les problèmes de régulation thermique et la masse de l’émetteur et du récepteur. Un système de contrôle thermique adaptable à la carlingue du ravitailleur devra être déployé pour intégrer le laser sur l’avion militaire existant.

La DARPA explique que les propositions doivent inclure un équipement pour l’avion, existant ou modifié, nécessaire à la formation du faisceau et la direction de l’énergie laser à distance, dans un champ de vision presque hémisphérique.

Enfin, l’agence insiste sur l’utilisation de technologies de maturité technique significative (niveau de maturité technologique (TRL 6 ou supérieur), pour une adaptation parfaite des équipements.

Si la DARPA espère faire émerger sa technologie, des projets similaires ont vu le jour ces dernières années. La NASA, qui a entrepris des projets sur ces systèmes depuis 2011, travaille sur le ravitaillement optique à longue portée des plates-formes électriques comme les micro-véhicules aériens sans pilote (MUAV). Des premiers tests de recharge à distance ont déjà eu lieu avec un laser de 2 kilowatts qui a permis de transmettre de l’énergie sur une distance de 300 mètres. Une puissance et une distance cependant nettement inférieure à celle envisagée aujourd’hui par la DARPA.

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Photo de couverture : © Image: Shoji Takeuchi