Yhdysvaltain laivasto osoittaa suurta kiinnostusta eri luokkien miehittämättömiin ilmajärjestelmiin. Nyt he aikovat tutkia ja arvioida ultra-pitkän lentoajan UAV-käsitettä. Tämän luokan prototyypin kehittäminen, rakentaminen ja testaus annettiin Skydweller Aeron tehtäväksi. Tällaisen koneen ensimmäiset lennot voivat tapahtua tänä tai ensi vuonna.
Hallituksen sopimus
Amerikkalais-espanjalainen Skydweller Aero -yritys perustettiin vuonna 2019 tavoitteena osallistua miehittämättömien ilma-alusten kehittämiseen, joilla on paremmat lento- ja toimintaominaisuudet. Lähes välittömästi hän osti Solar Impulse -organisaation ja samannimisen lentokoneen prototyypin kehityksen. Tulevaisuudessa hän jatkoi muiden ihmisten ratkaisujen kehittämistä ja alkoi toteuttaa omia ideoitaan.
Elokuun alussa Skydweller Aero ilmoitti saaneensa tilauksen Yhdysvaltain laivastolta. 5 miljoonan dollarin arvoinen sopimus sisältää alustavan työn ultra-korkean keston UAV: n luomiseksi-ns. ilmakehän satelliitti tai pseudosatelliitti. Urakoitsijan on toimitettava teknologian esittelylennokki viimeistään Q2 2022. Jos onnistuu, täysimittainen projekti voi alkaa.
Yhdysvaltain laivasto haluaa vastaanottaa "ilmakehän satelliitin", jossa on sähkövoimala, joka pystyy pysymään ilmassa jopa 90 päivää. Sen on kuljetettava hyötykuormaa eri tarkoituksiin. Suunnitelmissa on käyttää erilaisia radiotekniikkajärjestelmiä, tiedustelulaitteita jne. Tällaisella tuotteella voi olla paikka "perinteisten" luokkien UAV -laitteiden ja avaruusalusten välillä, mikä yksinkertaistaa joidenkin tehtävien suorittamista.
Toistaiseksi puhumme vain täydellisen hankkeen luomiseksi tarvittavien tekniikoiden etsimisestä ja kehittämisestä. Jälkimmäisen kehittäminen voi alkaa tulevaisuudessa, mutta tarkkoja päivämääriä ei voida vielä sanoa. Satelliitin käyttöönottoaika on myös epävarma - tietysti, jos projekti tulee siihen.
Tekninen perusta
Skydweller Aero aloitti "ilmakehän satelliittien" tutkimuksen melkein heti sen perustamisen jälkeen ja on jo onnistunut suorittamaan osan työstä ja hankkimaan kokemusta. Merivoimien uusi tilaus antaa tälle hankkeelle taloudellista ja muuta tukea sekä toivoo, että lupaavat tekniikat löytävät todellisen sovelluksen.
Urakoitsijan ei tarvitse suunnitella ja rakentaa teknologian esittelyä alusta alkaen. Tässä ominaisuudessa on tarkoitus käyttää jo olemassa olevia kokeellisia lentokoneita Solar Impulse 2. Vuoden 2019 lopussa sen rakenneuudistus ja uudelleenvarustus aloitettiin. Tämän projektin tavoitteena oli muuttaa lentokone valinnaisesti ohjattavaksi lentokoneeksi. Nyt lentäjä voi ohjata lentokoneen tarpeen mukaan ohjaamosta ohjaamosta tai kuljettaja maasta. Valinnaisesti miehitetty lentokone Solar Impulse 2 on jo läpäissyt lentotestit.
Lähitulevaisuudessa mm. vuoden 2021 loppuun mennessä lentokone voi menettää ohjaamon ja muuttua lopulta UAV: ksi. Tässä muodossa se viedään uuteen testausvaiheeseen, joka suoritetaan yhdessä laivaston kanssa. Kuinka kauan se kestää ja miten se päättyy, ei tiedetä. Urakoitsija on kuitenkin optimistinen.
Tekniset ominaisuudet
Kokeellinen lentokone Solar Impulce 2 on kansainvälisen Solar Impulse -järjestön rakentama vuosina 2011-14. Koneen lentotestit alkoivat vuonna 2014.ja vahvisti riittävän nopeasti lentokoneen kyvyn pitkälle lennolle. Muutaman vuoden kuluttua lentokone vaihtoi omistajaa, ja lähitulevaisuudessa se muuttaa ulkonäköään.
Solar Impulse 2 on normaali korkean siiven lentokone, jossa on suuri suora siipi ja joka on suunniteltu tarjoamaan korkeat aerodynaamiset ja lento-ominaisuudet. Purjelentokone valmistettiin kevyistä seoksista, muovista ja komposiiteista. Tämän ansiosta lentokone, jonka pituus on 22,4 m ja siipiväli 71,9 m, on vain 2,3 tonnin lentoonlähtöpaino.
Lentokoneelle kehitettiin alkuperäinen aurinkopaneeleihin ja akkuihin perustuva voimalaitos. Siiven yläosa, runko ja runko on peitetty 17248 aurinkokennolla, joiden kokonaispinta -ala on n. 270 neliömetriä ja joiden kokonaisteho on jopa 66 kW. Energiaa syötetään neljään 41 kWh: n litiumioniakkuun sekä neljään 13 kW: n sähkömoottoriin, joissa on kaksiteräinen vetopotkuri, jonka halkaisija on 4 m.
Lentokone on varustettu yhdellä paineettomalla ohjaamolla, jossa on kaikki tarvittavat laitteet. Pitkille lennoille tarjottiin autopilotti, joka vähentää lentäjän kuormitusta ja sallii hänen levätä lennossa. Happilaitteita on saatavana lennoille jopa 10–12 km: n korkeudessa.
Ensimmäisten testien aikana Solar Impulse 2 osoitti kykynsä nousta 36 km / h nopeudella; suurin nopeus on 140 km / h. Matkanopeus päivällä on 90 km / h, ja yöllä, heikossa valaistuksessa tai ilman sitä, se laskee 60 km / h.
Auringosta saatavan energian käyttö tarjoaa teoriassa rajoittamattoman lentoalueen ja keston. Vuosina 2015-16. sitä käytettiin maailmanmatkalla. Koko reitti oli jaettu 17 eri pituiseen ja kestoiseen osaan. Pisin lento tapahtui kesällä 2015 ja kesti 117 tuntia. Uusia ennätyksiä ei saavutettu lentäjän liiallisen työmäärän vuoksi.
Lennon keston jatkuva pidentyminen liittyy siihen, että lentäjä kieltäydytään aluksella. Tällä hetkellä ainoa Solar Impulse 2 rakennetaan uudelleen tällaista hanketta varten. Lentokone menettää ohjaamon ja siihen liittyvät ohjausjärjestelmät. Sen sijaan asennetaan uusi rungon nenä sekä itsenäiset ja kauko -ohjattavat tilat. Tällaisen käsittelyn jälkeen UAV pystyy ottamaan alukselle jopa 400 kg: n hyötykuorman.
"Sputnik" laivastolle
Kokeellisen lentokoneen rakennemuutostyö on lähestymässä loppuaan, ja vuoden loppuun mennessä se voidaan nostaa ilmaan uudessa kokoonpanossa. Sitten testit alkavat kokemuksen hankkimiseksi sekä laivaston etujen mukaisesti. Kuinka kauan nämä tapahtumat kestävät, ei ole vielä julkistettu. Niiden tulokset ovat myös epäselviä, vaikka positiivisille ennusteille on perusteita.
Tulevaisuudessa, arvioidessaan teknologian esittelyä, Yhdysvaltain laivasto voi aloittaa täysimittaisen "ilmakehän satelliitin" kehittämisen. Skydweller Aero pystyy keräämän kokemuksensa avulla saamaan vastaavan tilauksen. Kilpailun ja suunnittelun käynnistäminen on kuitenkin kaukana tulevaisuudessa.
On jo tiedossa, mikä tällaisen hankkeen tulos voi olla. Merivoimat haluavat saada miehittämättömän ilma -aluksen, joka kykenee itsenäisesti tai komennolla jatkamaan lentämistä kolmen kuukauden ajan ja jolla on rajaton käytännön kantama. Tämän ansiosta laite pystyy pysymään tietyllä alueella pitkään ja keskeytyksettä ratkaisemaan tehtävän. Lisäksi rajoittamaton kantama tarjoaa mahdollisuuden päästä kaikkialle maailmaan lentoonlähtöpaikasta riippumatta.
Useita hyötykuormavaihtoehtoja harkitaan. Tämän vuoksi drone pystyy suorittamaan optista tai elektronista tiedustelua sekä suorittamaan radiosignaalien ilmatoistimen toiminnot. Samaan aikaan "satelliitista" ei todennäköisesti tule tehokasta UAV -iskua.
Erittäin pitkiä lentokoneita kutsutaan syystä "ilmakehän satelliiteiksi". Ratkaistavien tehtävien kannalta ne ovat tietyin varauksin avaruusalusten toiminnallisia analogeja. Tällaiset UAV -laitteet voivat suorittaa tiedustelua, tarjota viestintää ja navigointia jne. Samaan aikaan lentokone voi olla yksinkertaisempi ja halvempi valmistaa ja käyttää. On kuitenkin olemassa useita teknisiä ja muita vaikeuksia, joita ei voida voittaa, eikä voida luottaa korkeaan suorituskykyyn ja käytön tehokkuuteen.
Suuri tulevaisuus
Solar Inpulsen, Skydweller Aeron ja muiden organisaatioiden hankkeita kehitettiin tavoitteena hallita ilmailualan uusia tekniikoita ja määrittää niiden todelliset näkymät. Suoritetut testit vahvistivat lasketut ominaisuudet ja osoittivat, että uusilla ratkaisuilla on suurin tulevaisuus.
Nyt puhumme uusien teknologioiden käytöstä projektissa, jolla on todellisia näkymiä. Samaan aikaan, kuten usein tapahtuu, kehittyneen maan asevoimat kiinnostuivat uusista ideoista. Tämä tosiasia antaa projektin kehittäjille toivoa teoreettisten ja suunnittelutöiden onnistuneesta suorittamisesta - ja tulevista sopimuksista. Tätä varten on kuitenkin käytävä läpi tekniikan demonstrointivaihe ja näytettävä heidän potentiaalinsa sotilaallisella alalla, mikä kestää jonkin aikaa.
