NTT利用无人机诱发/引导雷电的实验在全球首次获得成功。该实验实证了无人机耐雷化技术及利用电场变化的雷电诱发技术的有效性，向实现守护城市与重要基础设施的“空中避雷针”迈出一步。
引导雷电击中无人机并非易事。无人机需在遭受雷击后需要能够继续保持飞行，而仅仅将无人机放飞到雷云下方也难以让雷电击中，因此必须主动诱发雷电。
耐雷无人机（供图：NTT）
此次，NTT提出并实证了两项技术。第一项是无人机耐雷化技术。NTT设计出了一种可配备于商用无人机的耐雷笼设计方法，无人机即便遭受雷电直击，也能避免误动作或故障的出现。
耐雷笼是一种金属防护罩，能够在无人机遭受雷电直击时使大电流绕行，防止雷电流流经无人机主体。
此外，耐雷笼采取了通过使雷电流放射状传导，使大电流产生的强磁场相互抵消，从而降低磁场对无人机产生干扰的设计。
NTT还对配备耐雷笼的无人机进行了人工雷电施加试验，确认其可抵御98%以上的自然落雷，即使在施加相当于自然落雷平均值5倍（150千安）的人工雷击时，无人机仍未出现故障或误动作。
第二项技术是，利用电场变化的雷电诱发技术。为诱发雷电，NTT设计出了一种在飞行的无人机与地面间连接导电线，在地面端安装高压开关，通过操作开关改变无人机周围电场强度的方法。
借助开关在最佳时机连通无人机与地面，可急剧提升无人机周围的电场强度，从而成功诱发雷击。
实验采用了宽2.3米（含螺旋桨）、高0.39米、重10.4千克的商用无人机，于2024年12月至2025年1月期间，在岛根县浜田市山区的海拔900米处实施。
NTT使用被称为“场磨仪”的装置观测地面电场，当雷云接近导致附近电场强度升高时，放飞开发的配备自主研发耐雷笼的无人机，尝试诱发雷电。
2024年12月13日雷云接近时，看准附近电场强度上升的时机，NTT将连接导线的无人机放飞至300米高度（海拔1200米），并通过地面设置的开关将无人机与地面导通。
结果观测到，导线中有大电流通过，同时周围的电场强度发生显著变化。此外，在雷电诱发前夕，观测到导线与地面之间产生了超过2000伏的电压。
当急剧改变无人机周围的电场强度时，无人机成功诱发了雷击，全球首次成功实现了使用无人机进行的引雷（落雷）实验。
在引雷的瞬间，观测到破裂声、卷扬机部位发光以及无人机耐雷笼的部分熔断。但与此同时，配备耐雷笼的无人机在引雷后仍能保持稳定飞行。
未来，NTT将进一步提升本次实证的无人机引雷成功率，提高打雷位置预测精度并推进雷电发生机制的研发。
关于借助无人机的“空中避雷针”的实用化，目前还存在雷电诱发效率优化、导线的操作管理、无人机性能提升、以及无人机飞行法律规制的松绑等课题，预计仍需较长时间，目标是在2030年左右实现社会化应用。
此外，NTT还在致力于储存和利用引雷的雷电能量，正在研究开发雷电能量的储存方法。测算显示单次落雷的电量约为400千瓦时，相当于普通四口之家一个月的用电量。尽管储存方法尚处于研究阶段，但由于雷电会在短时间内产生大电流，现有电池等设备无法充电，因此正在探讨将能量转化为动能或压缩空气等形式进行储存。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
