Samolot Solar Impulse 2 stanie się „satelitą atmosferycznym” dla US Navy
Samolot Solar Impulse 2 podczas pierwszych testów, listopad 2014
US Navy wykazuje duże zainteresowanie dronami lotnictwo kompleksy różnych klas. Teraz zamierzają zbadać i ocenić koncepcję UAV o ultrawysokiej wytrzymałości. Opracowanie, budowę i przetestowanie prototypu tej klasy powierzono firmie Skydweller Aero. Pierwsze loty takiej maszyny mogą odbyć się w tym lub przyszłym roku.
Kontrakt rządowy
Amerykańsko-hiszpańska firma Skydweller Aero została założona w 2019 roku z myślą o uczestnictwie w tworzeniu bezzałogowych statków powietrznych o udoskonalonych właściwościach lotu i eksploatacji. Niemal natychmiast wykupiła rozwój organizacji Solar Impulse i eksperymentalny samolot o tej samej nazwie. W przyszłości nadal rozwijała rozwiązania innych osób i zaczęła wdrażać własne pomysły.
Na początku sierpnia Skydweller Aero ogłosiło, że otrzymało zamówienie od US Navy. Kontrakt o wartości 5 mln dolarów przewiduje wstępne prace nad stworzeniem UAV o ultrawysokim czasie lotu - tzw. satelita atmosferyczny lub pseudosatelita. Najpóźniej w II kwartale 2 r. wykonawca musi złożyć drona-demonstratora technologii. Jeśli się powiedzie, można rozpocząć pełnoprawny projekt.
Marynarka Wojenna USA chciałaby otrzymać „satelitę atmosferycznego” z elektrownią, która może pozostawać w powietrzu do 90 dni. Musi przenosić ładunek do różnych celów. Przewiduje się wykorzystanie różnego rodzaju systemów radiotechnicznych, sprzętu rozpoznawczego itp. Taki produkt mógłby zająć niszę między uav "tradycyjnych" klas i statków kosmicznych, upraszczając wykonywanie niektórych zadań.
Samoloty w hangarze
Na razie mówimy tylko o poszukiwaniu i rozwijaniu technologii niezbędnych do stworzenia pełnoprawnego projektu. Rozwój tego ostatniego może rozpocząć się w przyszłości, ale nie można jeszcze określić dokładnego terminu. Niepewny pozostaje również czas wejścia Sputnika do służby – oczywiście, jeśli projekt do tego dojdzie.
Podstawa technologiczna
Skydweller Aero rozpoczęło badania nad „satelitami atmosferycznymi” niemal natychmiast po założeniu i zdążyło już wykonać część prac i zdobyć trochę doświadczenia. Nowe zamówienie Marynarki Wojennej zapewnia temu projektowi wsparcie finansowe i inne, a także daje nadzieję, że obiecujące technologie znajdą realne zastosowanie.
Wykonawca nie musi projektować i budować od podstaw demonstratora technologii. W tym charakterze planowane jest wykorzystanie już istniejącego eksperymentalnego samolotu Solar Impulse 2. Pod koniec 2019 roku rozpoczęła się jego restrukturyzacja i ponowne wyposażenie. Celem tego projektu było przekształcenie samolotu w opcjonalny samolot załogowy. Teraz, w zależności od potrzeb, samolotem może sterować pilot z kokpitu lub operator z ziemi. Opcjonalny samolot załogowy Solar Impulse 2 został już przetestowany w locie.
W najbliższym czasie m.in. do końca 2021 roku samolot może stracić kokpit i ostatecznie zamienić się w UAV. W tej formie trafi do nowego etapu testów, który będzie prowadzony wspólnie z Marynarką Wojenną. Nie wiadomo, jak długo to potrwa i jak się zakończy. Wykonawca jest jednak optymistą.
Funkcje techniczne
Eksperymentalny samolot Solar Impulse 2 został zbudowany przez międzynarodową organizację Solar Impulse w latach 2011-14. Testy w locie maszyny rozpoczęły się w 2014 roku i szybko potwierdziły zdolność samolotu do długiego lotu. Kilka lat później samolot zmienił właściciela, aw niedalekiej przyszłości zmieni swój wygląd.
Solar Impulse 2 to normalny górnopłat o dużej rozpiętości z prostym skrzydłem, zaprojektowany w celu zapewnienia wysokich osiągów aerodynamicznych i lotu. Płatowiec wykonano z lekkich stopów, tworzyw sztucznych i kompozytów. Dzięki temu samolot o długości 22,4 m i rozpiętości skrzydeł 71,9 m ma masę startową zaledwie 2,3 tony.
Testy w locie po ostatniej aktualizacji, kwiecień 2021 r
Dla samolotu opracowano oryginalną elektrownię opartą na panelach słonecznych i akumulatorach. Górna powierzchnia skrzydła, upierzenia i kadłuba pokryta jest 17248 ogniwami słonecznymi o łącznej powierzchni ok. 270 mkw. i łącznej mocy do 66 kW. Energię dostarczają cztery akumulatory litowo-jonowe o pojemności 41 kWh, a także cztery silniki elektryczne o mocy 13 kW każdy z dwułopatowymi śmigłami ciągnika o średnicy 4 m.
Samolot jest wyposażony w pojedynczą kabinę bezciśnieniową z całym niezbędnym wyposażeniem. Na długie loty przewidziano autopilota, który odciąża pilota i pozwala mu odpocząć w locie. Do lotów na wysokościach do 10-12 km dostępny jest sprzęt tlenowy.
Podczas pierwszych testów Solar Impulse 2 wykazał zdolność do startu z prędkością 36 km/h; maksymalna prędkość - 140 km / h. Prędkość przelotowa w ciągu dnia wynosi 90 km/h, a nocą, przy słabym lub zerowym oświetleniu spada do 60 km/h.
Wykorzystanie energii słonecznej w teorii zapewnia nieograniczony zasięg i czas lotu. w latach 2015-16 był używany podczas podróży dookoła świata. Cała trasa została podzielona na 17 odcinków o różnej długości i czasie trwania. Najdłuższy lot odbył się latem 2015 roku i trwał 117 h. Nowe rekordy tego rodzaju nie zostały ustanowione ze względu na nadmierne obciążenie pilota.
Dalsze wydłużenie czasu lotu wiąże się z odmową obecności pilota na pokładzie. Obecnie jedyny Solar Impulse 2 jest przebudowywany na ten projekt. Samolot straci kokpit i powiązane systemy sterowania. Zamiast tego zainstalują nowy przedni kadłub oraz autonomiczne i zdalne sterowanie. Po takim przetworzeniu UAV będzie mógł zabrać na pokład ładunek o masie do 400 kg.
„Sputnik” dla floty
Prace nad przebudową eksperymentalnego samolotu dobiegają końca i jeszcze przed końcem roku może on zostać wzniesiony w powietrze w nowej konfiguracji. Wtedy rozpoczną się testy w celu zdobycia doświadczenia, a także w interesie Marynarki Wojennej. Jak długo potrwają te wydarzenia, nie podano jeszcze. Ich wyniki również pozostają niejasne, choć istnieją podstawy do pozytywnych prognoz.
W przyszłości, po ocenie demonstratora technologii, marynarka wojenna USA może rozpocząć prace nad pełnoprawnym "satelitą atmosferycznym". Skydweller Aero, wykorzystując swoje zgromadzone doświadczenie, jest w stanie uzyskać odpowiednie zamówienie. Uruchomienie konkursu i projekt pozostaje jednak kwestią odległej przyszłości.
Wiadomo już, jaki może być efekt takiego projektu. Marynarka Wojenna chce bezzałogowego statku powietrznego, który może latać samodzielnie lub na komendę przez trzy miesiące i ma nieograniczony praktyczny zasięg. Dzięki temu urządzenie będzie mogło długo i bez przerwy przebywać na danym terenie, rozwiązując zadanie. Dodatkowo nieograniczony zasięg zapewni możliwość dotarcia w dowolne miejsce na świecie, niezależnie od miejsca startu.
Obraz projektu w pełni bezzałogowej wersji Solar Impulse 2
Rozważane jest kilka opcji ładunku. Dzięki temu dron będzie mógł prowadzić rozpoznanie optyczne lub elektroniczne, a także pełnić funkcje powietrznego przekaźnika sygnałów radiowych. W tym samym czasie "Satelita" raczej nie stanie się skutecznym uderzeniem UAV.
Drony bardzo długi czas lotu to nie tylko „satelity atmosferyczne”. Z punktu widzenia zadań do rozwiązania są one, z pewnymi zastrzeżeniami, funkcjonalnymi odpowiednikami pojazdów kosmicznych. Takie UAV mogą prowadzić rozpoznanie, zapewniać łączność i nawigację itp. Jednocześnie samolot może być prostszy i tańszy w produkcji i eksploatacji. Istnieje jednak szereg trudności technicznych i innych, bez przezwyciężenia których nie można liczyć na wysoką wydajność i efektywność użytkowania.
Wielka przyszłość
Projekty Solar Inpulse, Skydweller Aero i innych organizacji zostały opracowane w celu opanowania nowych technologii w dziedzinie lotnictwa, a także określenia ich rzeczywistych perspektyw. Przeprowadzone testy potwierdziły właściwości konstrukcyjne i pokazały, że największą przyszłość mają nowe rozwiązania.
Teraz mówimy o wykorzystaniu nowych technologii w projekcie z realnymi perspektywami. W tym samym czasie, jak to często bywa, nowe pomysły zainteresowały siły zbrojne kraju rozwiniętego. Fakt ten daje twórcom projektu nadzieję na pomyślne zakończenie prac teoretycznych i projektowych - oraz na przyszłe kontrakty. Jednak do tego konieczne jest przejście przez etap demonstracji technologii i pokazanie potencjału ich projektów w dziedzinie militarnej, co zajmie trochę czasu.
informacja