Kanais-nais na anggulo ng pagtingin
Ang mga stratospheric taas ng pagkakasunud-sunod ng 18-30 kilometro ay hindi maganda ang pinagkadalubhasaan ng mga tao. Sa ganitong uri ng "malapit sa kalawakan" na mga eroplano ay madalang na kinukuha, at walang spacecraft doon. Ngunit tulad ng isang layer sa layer ng hangin ng Earth ay napaka-maginhawa para sa tago pagmamasid. Una, ang mga sasakyang panghimpapawid sa nasabing mga altitude ay maaaring mag-survey ng isang lugar na maihahambing sa mga teritoryo ng Afghanistan o Syria, at sa parehong oras ay nagpapatrolya sa isang teritoryo sa loob ng mahabang panahon. Sa parehong oras, ang orbitong satellite ay lumaktaw sa kalupaan sa halip mabilis, madalas na walang oras upang makuha ang mahahalagang bagay at proseso. Pangalawa, ang mga sistema ng pagtatanggol sa hangin na nakabatay sa lupa ay hindi pa idinisenyo upang maghanap at sirain ang nasabing maliit na sukat at mataas na altitude na reconnaissance sasakyang panghimpapawid. Ayon sa mga kalkulasyon, ang mabisang lugar ng pagsabog ay maaaring umabot sa 0.01 m2… Siyempre, sa napakalaking hitsura ng mga nasabing mga satellite na kalangitan, ang pagtatanggol sa hangin ay makakahanap ng mga solusyon para sa pagharang, ngunit ang gastos ng pagkasira ay maaaring maging nagbabawal. Bilang karagdagan sa reconnaissance, ang mga high-altitude drone ay maaaring magbigay ng mga komunikasyon at pag-navigate.
Karamihan sa mga drone na binuo hanggang ngayon, na dinisenyo para sa mga tulad taas, ay binuo batay sa mga solar cells at baterya. Sa taas ng ilang sampu-sampung kilometro, ang enerhiya ng solar ay "hinihigop" nang mas mahusay, na nagpapahintulot sa makina ng may pakpak hindi lamang upang paandarin ang mga de-kuryenteng motor, kundi pati na rin itago ang enerhiya sa mga baterya. Sa gabi, ginagamit ng mga drone ang iniimbak nila sa araw; sa madaling araw, inuulit ang pag-ikot. Ito ay lumabas ng isang uri ng walang hanggang paggalaw ng makina na nagbibigay-daan sa mga makina na lumipad mula sa maraming araw hanggang sa maraming taon sa taas hanggang sa 30 kilometro. Halimbawa, kung ang isang naturang pseudo-satellite ay pinapalitan ang sikat na Global Hawk, ang operator lamang ang magse-save ng halos 2000 tonelada ng gasolina bawat taon. Hindi nito isinasaalang-alang ang mas mababang gastos at mas matagal na oras ng pagpapatakbo. Gayunpaman, ang lahat ng impormasyong ito ay teoretikal: hanggang ngayon, ang talaan para sa tagal ng paglipad ng naturang kagamitan ay 26 araw. Nakamit ito noong 2018 ng European pseudo-satellite Airbus Zephyr.
Kung ihahambing sa mga klasikal na satellite, ang mga drone na may mataas na altitude ay natural na mas mura at mas malapit sa Earth, na tinitiyak ang mataas na kalidad na pagbaril at pagmamasid. Ang nabanggit na Airbus Zephyr ay 10 beses na mas mura kaysa sa Global Hawk at 100 beses na mas mura kaysa sa mga satellite ng World View. Sa kasong ito, ang mga pseudo-satellite ay matatagpuan sa ibaba ng ionosfer, na nagdaragdag ng kawastuhan ng pag-navigate at ang pagpapasiya ng lokasyon ng mga mapagkukunan ng paglabas ng radyo. Hindi tulad ng isang satellite, ang isang sasakyang panghimpapawid ay may kakayahang mag-hover sa bagay ng pagmamasid nang mahabang panahon, tulad ng isang agila, sinusubaybayan ang lahat ng mga pagbabagong nagaganap sa ibaba.
Ano ang konsepto ng isang pseudo-satellite para sa stratospheric flight? Ito ay isang magaan na pinaghalong airframe na may mahusay na mga katangian ng aerodynamic, nilagyan ng lubos na mahusay na mga solar panel, nagtitipon at fuel cells. Bilang karagdagan, kinakailangan ng lubos na mahusay na mga de-koryenteng de-kuryenteng de-kuryenteng, mga aparato na magaan ang kontrol na may mababang pagkonsumo ng enerhiya, na agad na may kakayahang agarang at malayang pag-react sa mga sitwasyong pang-emergency sa paglipad. Ang nasabing mga sasakyan na may mataas na altitude ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang mababang kakayahan sa pagdadala (hanggang sa 100-200 kilo) at matinding kabagalan - hanggang sa sampu-sampung kilometro bawat oras. Ang una sa mga ito ay lumitaw noong 1980s sa Estados Unidos.
Lumilipad na mga solar panel
Ang mga pang-eksperimentong pseudo-satellite ng programa ng HALSOL ang una sa mga nasabing aparato sa Estados Unidos. Walang makatuwirang nagmula sa kanila dahil sa elementarya na pagkahuli sa teknolohiya: walang mga baterya na mahusay o mahusay na mga solar cell. Ang proyekto ay sarado, ngunit ang hitsura ng mga prototype ay hindi na-decassified, at ang pagkusa ay ipinasa sa NASA. Ipinakita ng mga dalubhasa nito ang kanilang Pathfinder noong 1994, na naging, sa katunayan, ang pamantayang ginto para sa mga susunod na pseudo-satellite. Ang aparato ay may wingpan na 29.5 metro, isang bigat na 252 kilo at isang altitude na 22.5 kilometro. Sa paglipas ng ilang taon, ang proyekto ay paulit-ulit na binago; ang huli sa serye ay ang Helios HP, na ang mga pakpak ay umaabot hanggang 75 metro, ang bigat sa takeoff ay nakuha hanggang sa 2.3 tonelada. Ang aparatong ito sa isa sa mga henerasyon ay nakaakyat sa 29,524 metro - isang talaan para sa pahalang na lumilipad na sasakyang panghimpapawid na walang mga jet engine. Dahil sa hindi perpektong mga hydrogen fuel cells, ang Helios HP ay gumuho sa hangin habang ang pangalawang paglipad. Hindi sila bumalik sa ideya ng pagpapanumbalik nito.
Ang pangalawang kilalang modelo ng isang dalawahang layunin na pseudo-satellite ay maaaring tawaging pamilya Zephyr mula sa British QinetiQ, na lumitaw sa artipisyal na abot-tanaw noong 2003. Matapos ang malawak na pagpapabuti sa pagsubok at disenyo, ang proyekto ay binili ng Airbus Defense and Space noong 2013 at nabuo sa dalawang pangunahing mga modelo. Ang una ay may isang wingpan na 25 m at may kasamang: isang glider na gawa sa ultra-light carbon fiber, mga solar panel na gawa sa amorphous silikon mula sa United Solar Ovonic, lithium-sulfur baterya (3 kWh) mula sa Sion Power, isang autopilot at isang charger mula sa QinetiQ. Ang mga solar panel ay lumilikha ng hanggang sa 1.5 kW ng kuryente, na sapat para sa isang bilog na orasan na flight sa taas na 18 km. Ang pangalawa, mas malaking pseudo-satellite ay ang Zephyr T na may dalawang booms ng buntot at isang nadagdagang wingpan (mula 25 m hanggang 33 m). Pinapayagan ng disenyo na ito ang pag-angat ng apat na beses sa payload (pagtimbang ng 20 kg, sapat upang mapaunlakan ang isang istasyon ng radar sa taas na 19,500 m).
Ang Zephyr ay nakontrata na ng mga hukbo ng Great Britain at Estados Unidos sa iisang dami. Wala pa silang oras upang ganap na sanayin ang kanilang mga sarili sa mga tropa, noong Marso 2019 ang isa sa kanila ay bumagsak malapit sa isang planta ng pagpupulong sa Farnborough, Hampshire. Sa aksidenteng ito, ang pangunahing disbentaha ng naturang sasakyang panghimpapawid ay isiniwalat sa buong kaluwalhatian - ang mataas na pagiging sensitibo sa mga kondisyon ng meteorolohiko sa paglapag at pag-landing. Sa taas na pagtatrabaho ng maraming mga kilometro, ang mga pseudo-satellite ay hindi natatakot sa pag-ulan at hangin, ngunit sa lupa ay pakiramdam nila hindi komportable.
Ang DARPA ay hindi rin lumayo mula sa isang napakasarap na paksa at sa huling bahagi ng 2000 ay pinasimulan ang programang VULTURE (Napakataas ng Altitude, Ultraendurance, Loitering Theatre Element - isang napakataas na sistema ng pagmamasid na may ultra-long loitering sa isang teatro ng operasyon). Ang panganay ay ang Solar Eagle pseudo satellite, nilikha ng Boeing Phantom Works kasabay ng QinetiQ at Venza Power Systems. Ang higanteng ito ay may isang wingpan na 120 metro, mga baterya ng lithium-sulfur, walong motor na pinapatakbo ng parehong mga solar panel at hydrogen cells. Sa kasalukuyan, inuri ng mga Amerikano ang proyekto at, malamang, sinusubukan na ang Solar Eagle sa anyo ng mga prototype na pre-production.
Ang pinakapoderno ng hindi nauri na mga prototype ay isang pseudo-satellite na magkasamang binuo ng BAE at Prismatic Ltd - PHASA-35 (Persistent High Altitude Solar Aircraft, pangmatagalang solar-pesawat na pang-matagalang). Noong Pebrero 2020, inilunsad ito sa hangin sa kauna-unahang pagkakataon sa Royal Air Force Base sa South Australia. Ang isang lumilipad na solar panel na may mga pakpak ay may kakayahang umakyat ng 21 kilometro at nagdadala ng isang kargamento na tumitimbang ng hanggang sa 15 kilo. Sa pamamagitan ng mga pamantayan ng mga high-altitude drone, ang PHASA-35 ay may isang maliit na 35-meter wingpan at inilaan, tulad ng isinulat mismo ng mga tagabuo, para sa pagsubaybay, komunikasyon at seguridad. Gayunpaman, ang pauna at pangunahing landas ng pseudo-satellite ay magiging gawaing labanan. Kaugnay nito, kasunod sa mga resulta ng unang paglipad, si Ian Muldoney, Teknikal na Direktor ng BAE Systems, ay nagkomento:
Ito ay isang natitirang maagang resulta at ipinapakita ang bilis na maaaring makamit kapag pinagsama namin ang pinakamahusay na mga kakayahan ng British. Ang paglipat mula sa disenyo patungo sa paglipad nang mas mababa sa dalawang taon (20 buwan) ay nagpapakita na maaari nating maiangat ang hamon na inilagay ng gobyerno ng UK bago ang industriya na buuin ang hinaharap na air combat system sa susunod na dekada.
Sa pagtatapos ng taong ito, pinlano na kumpletuhin ang mga pagsubok at, makalipas ang 12 buwan, ilipat ang unang mga sasakyan sa produksyon sa customer. Ngunit ang pandemya, siyempre, ay gagawa ng sarili nitong mga pagsasaayos sa loob ng tinukoy na time frame.
Ngayon ay may isang matatag na paglaki ng interes sa naturang mga high-altitude drone, at ang pagpapalawak ng lugar ng pag-unlad ay patunay nito. Bilang karagdagan sa mga tagumpay ng Tsina, India, Taiwan at South Korea, ang mga bureaus sa disenyo ng Russia ay kasangkot sa disenyo ng mga pseudo-satellite. Ang unang domestic eksperimentong high-altitude drone ay binuo sa S. A. Lavochkin at tinawag na LA-251 na "Aist". Ipinakita ito sa kauna-unahang pagkakataon sa forum ng Army-2016. Ang drone ay ginawa ayon sa normal na disenyo ng aerodynamic at ito ay isang libreng nagdadala ng monoplane na may isang wingpan na 16 m at isang bigat na halos 145 kg. Ang monoplane ay may dalawang booms ng buntot, apat na 3 kW engine, at nilagyan ng 240 Ah na baterya. Ang taas ng flight hanggang sa 12 libong metro, tagal ng hanggang 72 oras. Ang isang mas malaking "Aist" ay binuo na may isang wingpan ng 23 metro at isang kargamento na 25 kg. Ang nasabing isang pseudo-satellite ay umakyat na ng 18 kilometro at maaaring manatili sa hangin sa loob ng maraming araw. Alang-alang sa pagpapagaan ng disenyo, ang sasakyang panghimpapawid ay naiwan ng isang sinag at ang bilang ng mga motor ay nabawasan mula apat hanggang dalawa. Ang karagdagang pag-unlad ng domestic tema ng pseudosatellites ay hadlangan ng kakulangan ng mga teknolohiya para sa paggawa ng mga baterya ng lithium-sulfur na may isang tukoy na output ng enerhiya na 400-600 Wh / kg. Bilang karagdagan, kailangan namin ng mga solar panel na may isang tukoy na gravity na 0.32 kg / m2 na may kahusayan ng hindi bababa sa 20%. Sa maraming aspeto, nakasalalay dito kung mababawas ng Russia ang umiiral na puwang sa mga namumuno sa mundo. Sa pamamagitan ng isang napakalaking teritoryo, hindi magagawa ng ating bansa nang wala ang mga naturang mga pseudo-satellite sa hinaharap.
