全球首创 日本NTT成功研发“无人机避雷针”

【新唐人北京时间2025年04月26日讯】日本电信电话公司(NTT)表示,该公司开发的无人机可以利用电场强度变化诱发引导闪电,有助于减少雷击对建筑物或人造成的损害,从而提升公共安全。这种无人机配备法拉第笼(Faraday cage)的防雷装置,可避免因遭雷击而遭受损失。

NTT在4月18日发布的新闻稿中指出,雷击是影响人类社会的最具破坏力的自然现象之一。光是在日本,每年因雷击造成的损失估计就高达1,000亿至2,000亿日圆(7亿至14亿美元)。

尽管该公司已针对关键基础设施(包括电信设施)采取各种防雷措施,但与雷击相关的损害仍持续发生。为此,该公司依据其长期累积的专业知识,目前正致力于研发这项无人机技术,以期彻底消除基础设施和城市地区所遭受的雷击损失。

传统上,防雷主要依赖避雷针,但它们的保护范围有限,而且在某些情况下(例如户外活动场所)可能无法安装。而该公司利用快速发展的无人机技术所研发的新方法,可以让无人机飞到雷雨云下电场强度较高的最佳位置,主动诱发闪电,再将电流引导到脆弱区域之外的其它地区。

从2024年12月至2025年1月,该公司在岛根县滨田市山区海拔900公尺处进行无人机引雷实验。在这项实验中,研究人员使用一种被称为电场强度计(field mill)的装置来监测地面的电场。当雷雨云接近致使电场强度增加时,研究人员派出一架配备客制化防雷笼的无人机,试图诱发闪电。

在2024年12月13日,当雷雨云接近时,电场强度计监测到地面电场强度增加。此时,一架装有电线的无人机飞往300公尺高空,再经由安装在地面上的开关使电线与地面通电。结果,研究人员观察到大量电流流过电线,而且周围电场强度有显着变化。

在雷击发生之前,研究人员已确认电线与地面之间产生了超过2,000伏特的电位差。局部电场强度的快速增加引发本次对无人机的雷击。这是全球首例利用无人机成功触发闪电的案例。

在闪电产生的瞬间,研究人员听到巨大的爆裂声,也看到闪光出现,而无人机的防雷笼也因此出现部分融化,但它在遭受本次雷击后仍能稳定飞行。

该公司表示,无人机仅仅在雷雨云下飞行不足以吸引闪电。为了成功使用无人机诱发闪电,无人机必须具备主动触发的技术,而且在被雷击后也必须维持运作。这归功于两项关键技术,也就是防雷笼和可引导电流的电线装置。

研究人员对装有防雷笼的无人机进行了人工雷击测试。结果显示,该系统能够承受高达150千安培(kA)的人工雷击(比自然雷击的电流平均值高出5倍),而不影响无人机的核心功能,足以应对98%以上的自然雷击情况。

该公司说,为了提高无人机诱发闪电的成功率,他们将继续在两个关键领域进行研发,包括高精度闪电位置预测以及更深入地了解闪电机制。

此外,他们的目标不仅仅是诱发和引导闪电,还包括利用其能量。他们未来的努力将集中在研发捕获和储存闪电电能的技术,以备后续应用。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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