US Navy visar stort intresse för obemannade luftsystem av olika klasser. Nu tänker de studera och utvärdera konceptet med en ultralång flygtids-UAV. Utvecklingen, konstruktionen och testningen av en prototyp av denna klass anförtrotts Skydweller Aero. De första flygningarna med en sådan maskin kan äga rum detta eller nästa år.
Regeringskontrakt
Det amerikansk-spanska företaget Skydweller Aero grundades 2019 i syfte att delta i utvecklingen av obemannade flygbilar med ökade flyg- och operativa egenskaper. Nästan omedelbart köpte hon utvecklingen av Solar Impulse -organisationen och prototypplanen med samma namn. I framtiden fortsatte hon att utveckla andras lösningar och började implementera sina egna idéer.
I början av augusti meddelade Skydweller Aero att den hade fått en order från US Navy. Kontraktet värt $ 5 miljoner ger förarbeten om skapandet av en ultrahög varaktig UAV-den s.k. atmosfärisk satellit eller pseudosatellit. Entreprenören måste lämna in en teknikdemonstratörsdrönare senast Q2 2022. Om det lyckas kan ett fullfjädrat projekt starta.
Den amerikanska flottan skulle vilja ta emot en "atmosfärisk satellit" med ett elektriskt kraftverk som kan hålla sig i luften i upp till 90 dagar. Den måste bära en nyttolast för olika ändamål. Det är planerat att använda olika typer av radiotekniska system, spaningsutrustning etc. En sådan produkt kan uppta en nisch mellan UAV av "traditionella" klasser och rymdfarkoster, vilket förenklar utförandet av vissa uppgifter.
Hittills talar vi bara om sökning och utveckling av teknik som är nödvändig för att skapa ett fullfjädrat projekt. Utvecklingen av den senare kan börja i framtiden, men de exakta datumen kan ännu inte anropas. Tiden för satellitens inträde är också osäker - naturligtvis om projektet kommer till det.
Teknisk grund
Skydweller Aero började undersöka ämnet "atmosfäriska satelliter" nästan omedelbart efter grundandet och har redan lyckats utföra en del av arbetet och få lite erfarenhet. Den nya ordern från marinen ger detta projekt ekonomiskt och annat stöd, och ger också hopp om att lovande teknik kommer att få verklig tillämpning.
Entreprenören behöver inte designa och bygga en teknologisk demonstrator från grunden. I denna egenskap är det planerat att använda det redan befintliga experimentflygplanet Solar Impulse 2. I slutet av 2019 började dess omstrukturering och omutrustning. Målet med detta projekt var att omvandla flygplanet till ett valfritt pilotflygplan. Nu, beroende på behovet, kan flygplanet styras av piloten från sittbrunnen eller av operatören från marken. Det valfritt bemannade flygplanet Solar Impulse 2 har redan klarat flygprov.
Inom en snar framtid, inkl. i slutet av 2021 kan flygplanet förlora sittbrunnen och slutligen förvandlas till en UAV. I denna form kommer det att tas till ett nytt teststeg, som kommer att utföras tillsammans med marinen. Hur lång tid det tar och hur det kommer att sluta är okänt. Entreprenören är dock optimistisk.
Tekniska funktioner
Experimentflygplan Solar Impulce 2 byggdes av den internationella organisationen Solar Impulse 2011-14. Flygtester av maskinen startade 2014.och bekräftade tillräckligt snabbt flygplanets förmåga för en lång flygning. Några år efter detta bytte flygplanet ägare, och inom en snar framtid kommer det att ändra sitt utseende.
Solar Impulse 2 är ett normalt högvingeflygplan med en stor rak vinge, utformad för att ge höga aerodynamiska egenskaper och flygegenskaper. Segelflygplanet tillverkades med hjälp av lätta legeringar, plast och kompositer. Tack vare detta har flygplanet med en längd av 22,4 m med ett vingspann på 71,9 m en startvikt på endast 2,3 ton.
Ett original kraftverk baserat på solpaneler och ackumulatorer utvecklades för flygplanet. Vingans övre yta, empennage och flygkropp är täckt med 17248 solceller med en total yta på ca. 270 kvm och med en total effekt på upp till 66 kW. Energi levereras till fyra 41 kWh litiumjonbatterier, samt fyra 13 kW elmotorer med tvåbladiga dragpropeller med en diameter på 4 m.
Flygplanet är utrustat med en enda tryckfri cockpit med all nödvändig utrustning. För långsiktiga flygningar tillhandahålls en autopilot, som minskar belastningen på piloten och låter honom vila i flygning. Syreutrustning finns tillgänglig för flygningar på upp till 10-12 km höjder.
Under de första testerna visade Solar Impulse 2 förmågan att lyfta med en hastighet av 36 km / h; maxhastigheten är 140 km / h. Marschfarten på dagtid är 90 km / h, och på natten, i svagt ljus eller i avsaknad av det, sjunker till 60 km / h.
Användningen av energi från solen ger i teorin obegränsad räckvidd och flygtid. 2015-16. den användes under resan runt om i världen. Hela rutten var uppdelad i 17 sektioner av olika längd och längd. Det längsta flyget ägde rum sommaren 2015 och varade 117 timmar. Nya rekord av detta slag sattes inte på grund av den överdrivna arbetsbelastningen på piloten.
En ytterligare ökning av flygtiden är förknippad med vägran att närvaron av piloten ombord. För närvarande byggs den enda Solar Impulse 2 om för ett sådant projekt. Flygplanet kommer att förlora cockpit och tillhörande styrsystem. Istället installeras en ny flygkroppsnos och autonoma och fjärrkontrollanläggningar. Efter sådan bearbetning kommer UAV att kunna ta ombord en nyttolast som väger upp till 400 kg.
"Sputnik" för flottan
Arbetet med omstruktureringen av försöksflygplanet håller på att slutföras och i slutet av året kan det lyftas upp i luften i en ny konfiguration. Därefter börjar testerna för att få erfarenhet, såväl som för marins intresse. Hur länge dessa evenemang kommer att pågå har ännu inte meddelats. Deras resultat är också fortfarande oklara, även om det finns skäl för positiva förutsägelser.
I framtiden, efter att ha utvärderat teknikdemonstratorn, kan US Navy initiera utvecklingen av en fullvärdig "atmosfärisk satellit". Skydweller Aero, med hjälp av den ackumulerade erfarenheten, är ganska kapabel att få en motsvarande order. Men lanseringen av tävlingen och designen är fortfarande en fråga om en avlägsen framtid.
Det är redan känt vad resultatet av ett sådant projekt kan bli. Marinen vill få ett obemannat flygfordon som kan autonomt eller på kommando för att fortsätta flyga i tre månader och ha en obegränsad praktisk räckvidd. Tack vare detta kommer enheten att kunna stanna i ett visst område under lång tid och utan avbrott, vilket löser uppgiften. Dessutom ger obegränsad räckvidd möjlighet att nå var som helst i världen, oavsett startplats.
Flera nyttolastalternativ övervägs. På grund av detta kommer drönaren att kunna utföra optisk eller elektronisk spaning, samt utföra funktionerna hos en luftupprepare av radiosignaler. Samtidigt är det osannolikt att "satelliten" kan bli en effektiv strejk -UAV.
Ultralånga flygdrönare kallas "atmosfäriska satelliter" av en anledning. Med tanke på de uppgifter som ska lösas är de, med vissa reservationer, funktionella analoger av rymdfarkoster. Sådana UAV kan utföra spaning, tillhandahålla kommunikation och navigering etc. Samtidigt kan flygplanet vara enklare och billigare att tillverka och driva. Det finns dock ett antal tekniska och andra svårigheter, utan att övervinna vilka det är omöjligt att räkna med hög prestanda och effektiv användning.
En stor framtid
Projekt från Solar Inpulse, Skydweller Aero och andra organisationer har utvecklats i syfte att behärska ny teknik inom luftfart, samt att fastställa deras verkliga framtidsutsikter. De utförda testerna bekräftade de beräknade egenskaperna och visade att nya lösningar har störst framtid.
Nu pratar vi om användningen av ny teknik i ett projekt med verkliga framtidsutsikter. Samtidigt, som ofta händer, blev väpnade styrkor i ett utvecklat land intresserade av nya idéer. Detta faktum ger projektutvecklarna hopp om ett framgångsrikt slutförande av teoretiskt och designarbete - och för framtida kontrakt. Men för detta är det nödvändigt att gå igenom demonstrationsstadiet och visa potentialen för deras projekt på det militära området, vilket kommer att ta lite tid.
