全球首创 日本NTT成功研发“无人机避雷针”

【中国观察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和引导闪电，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。