Máy bay Solar Impulse 2 trong lần thử nghiệm đầu tiên, tháng 2014 năm XNUMX
Hải quân Mỹ đang tỏ ra rất quan tâm đến máy bay không người lái hàng không phức hợp của các lớp khác nhau. Bây giờ họ dự định nghiên cứu và đánh giá khái niệm UAV có độ bền cực cao. Việc phát triển, xây dựng và thử nghiệm nguyên mẫu của lớp này được giao cho Skydweller Aero. Các chuyến bay đầu tiên của cỗ máy như vậy có thể diễn ra trong năm nay hoặc năm sau.
hợp đồng chính phủ
Công ty Skydweller Aero của Mỹ-Tây Ban Nha được thành lập vào năm 2019 với mục đích tham gia chế tạo các phương tiện bay không người lái với các đặc tính hoạt động và bay nâng cao. Gần như ngay lập tức, cô ấy đã mua lại những phát triển của tổ chức Solar Impulse và chiếc máy bay thử nghiệm cùng tên. Trong tương lai, cô tiếp tục phát triển các giải pháp của người khác và bắt đầu thực hiện ý tưởng của riêng mình.
Đầu tháng 5, Skydweller Aero thông báo đã nhận được đơn đặt hàng từ Hải quân Mỹ. Hợp đồng trị giá 2 triệu đô la cung cấp cho công việc sơ bộ về việc tạo ra một UAV có thời gian bay cực cao - cái gọi là. vệ tinh khí quyển hoặc vệ tinh giả. Không muộn hơn quý 2022 năm XNUMX, nhà thầu phải nộp máy bay không người lái trình diễn công nghệ. Nếu thành công, thì một dự án chính thức có thể bắt đầu.
Hải quân Hoa Kỳ muốn nhận được một "vệ tinh khí quyển" với một nhà máy điện có thể ở trong không khí tới 90 ngày. Nó phải mang một trọng tải cho các mục đích khác nhau. Nó được cho là sử dụng các loại hệ thống radio, thiết bị trinh sát, v.v. Một sản phẩm như vậy có thể chiếm một vị trí thích hợp giữa UAV thuộc các lớp "truyền thống" và tàu vũ trụ, giúp đơn giản hóa việc thực hiện một số nhiệm vụ.
Máy bay trong nhà chứa máy bay
Cho đến nay, chúng ta mới chỉ nói về việc tìm kiếm và phát triển các công nghệ cần thiết để tạo ra một dự án chính thức. Sự phát triển của cái sau có thể bắt đầu trong tương lai, nhưng thời điểm chính xác vẫn chưa được đặt tên. Thời điểm Sputnik đi vào hoạt động cũng vẫn chưa chắc chắn - tất nhiên, nếu dự án tiến đến thời điểm đó.
cơ sở công nghệ
Skydweller Aero bắt đầu nghiên cứu chủ đề "các vệ tinh trong khí quyển" gần như ngay lập tức sau khi thành lập và đã thực hiện được một phần công việc cũng như tích lũy được một số kinh nghiệm. Một đơn đặt hàng mới từ Hải quân cung cấp cho dự án này tài chính và hỗ trợ khác, đồng thời mang lại hy vọng rằng các công nghệ đầy hứa hẹn sẽ tìm thấy ứng dụng thực tế.
Nhà thầu không phải thiết kế và xây dựng một trình diễn công nghệ từ đầu. Với khả năng này, nó được lên kế hoạch sử dụng máy bay thử nghiệm Solar Impulse 2 hiện có. Vào cuối năm 2019, quá trình tái cơ cấu và trang bị lại của nó đã bắt đầu. Mục đích của dự án này là biến chiếc máy bay thành một máy bay có người lái tùy chọn. Giờ đây, tùy theo nhu cầu, máy bay có thể được điều khiển bởi phi công từ buồng lái hoặc bởi người điều khiển từ mặt đất. Máy bay có người lái tùy chọn Solar Impulse 2 đã được bay thử nghiệm.
Trong tương lai gần, bao gồm. đến cuối năm 2021, máy bay có thể mất buồng lái và cuối cùng biến thành UAV. Ở dạng này, nó sẽ được chuyển sang một giai đoạn thử nghiệm mới, sẽ được thực hiện cùng với Hải quân. Nó sẽ kéo dài bao lâu và nó sẽ kết thúc như thế nào vẫn chưa được biết. Tuy nhiên, nhà thầu rất lạc quan.
Tính năng kỹ thuật
Máy bay thử nghiệm Solar Impulse 2 được chế tạo bởi tổ chức quốc tế Solar Impulse vào năm 2011-14. Các chuyến bay thử nghiệm của máy bắt đầu vào năm 2014 và nhanh chóng xác nhận khả năng của máy bay trong một chuyến bay dài. Vài năm sau đó, chiếc máy bay đã đổi chủ và sắp tới nó sẽ thay hình đổi dạng.
Solar Impulse 2 là một loại máy bay cánh thẳng, sải dài, cánh cao thông thường được thiết kế để mang lại hiệu suất bay và khí động học cao. Khung máy bay được chế tạo bằng hợp kim nhẹ, nhựa và composite. Nhờ vậy, chiếc máy bay có chiều dài 22,4 m, sải cánh 71,9 m này có trọng lượng cất cánh chỉ 2,3 tấn.
Thử nghiệm chuyến bay sau khi nâng cấp gần đây, tháng 2021 năm XNUMX
Một nhà máy điện ban đầu dựa trên các tấm pin mặt trời và pin đã được phát triển cho máy bay. Bề mặt trên của cánh, bộ lông và thân máy bay được bao phủ bởi 17248 pin mặt trời với tổng diện tích xấp xỉ. 270 mét vuông và tổng công suất lên tới 66 kW. Năng lượng được cung cấp cho bốn pin lithium-ion có công suất 41 kWh, cũng như bốn động cơ điện có công suất 13 kW mỗi chiếc với cánh quạt máy kéo hai cánh có đường kính 4 m.
Máy bay được trang bị một cabin đơn không điều áp với đầy đủ các thiết bị cần thiết. Đối với các chuyến bay dài, một chế độ lái tự động đã được cung cấp, giúp giảm tải cho phi công và cho phép anh ta nghỉ ngơi trong chuyến bay. Đối với các chuyến bay ở độ cao lên tới 10-12 km, có thiết bị cung cấp oxy.
Trong những lần thử nghiệm đầu tiên, Solar Impulse 2 cho thấy khả năng cất cánh với tốc độ 36 km/h; tốc độ tối đa - 140 km / h. Tốc độ hành trình vào ban ngày là 90 km/h và vào ban đêm, trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc không có ánh sáng, giảm xuống còn 60 km/h.
Về lý thuyết, việc sử dụng năng lượng mặt trời cung cấp phạm vi và thời gian bay không giới hạn. Năm 2015-16 nó đã được sử dụng trong một chuyến đi vòng quanh thế giới. Toàn bộ tuyến đường được chia thành 17 đoạn có độ dài và thời lượng khác nhau. Chuyến bay dài nhất diễn ra vào mùa hè năm 2015 và kéo dài 117 giờ, kỷ lục mới thuộc loại này không được thiết lập do khối lượng công việc quá nhiều đối với phi công.
Việc tăng thêm thời gian của chuyến bay có liên quan đến việc từ chối sự hiện diện của phi công trên máy bay. Hiện tại, chiếc Solar Impulse 2 duy nhất đang được xây dựng lại theo thiết kế này. Máy bay sẽ mất buồng lái và các hệ thống điều khiển liên quan. Thay vào đó, họ sẽ lắp đặt một thân máy bay phía trước mới và các phương tiện tự động và điều khiển từ xa. Sau quá trình xử lý như vậy, UAV sẽ có thể mang theo trọng tải lên tới 400 kg.
"Sputnik" cho hạm đội
Công việc tái cấu trúc chiếc máy bay thử nghiệm sắp hoàn thành và trước cuối năm nay, nó có thể được đưa lên không trung trong một cấu hình mới. Sau đó, các cuộc thử nghiệm sẽ bắt đầu để tích lũy kinh nghiệm, cũng như vì lợi ích của Hải quân. Những sự kiện này sẽ kéo dài bao lâu vẫn chưa được báo cáo. Kết quả của họ cũng vẫn chưa rõ ràng, mặc dù có cơ sở cho những dự báo tích cực.
Trong tương lai, sau khi đánh giá trình diễn công nghệ, Hải quân Hoa Kỳ có thể bắt đầu phát triển một "vệ tinh khí quyển" chính thức. Skydweller Aero, sử dụng kinh nghiệm tích lũy của mình, hoàn toàn có khả năng nhận được đơn đặt hàng phù hợp. Tuy nhiên, việc ra mắt cuộc thi và thiết kế vẫn là vấn đề của tương lai xa.
Người ta đã biết kết quả của một dự án như vậy có thể là gì. Hải quân muốn có một phương tiện bay không người lái có thể bay tự động hoặc theo lệnh trong ba tháng và có phạm vi thực tế không giới hạn. Nhờ đó, thiết bị sẽ có thể ở trong một khu vực nhất định trong một thời gian dài và không bị gián đoạn, giải quyết công việc. Ngoài ra, phạm vi không giới hạn sẽ cung cấp khả năng tiếp cận mọi nơi trên thế giới, bất kể nơi cất cánh.
Hình ảnh thiết kế của phiên bản Solar Impulse 2 hoàn toàn không người lái
Một số tùy chọn tải trọng đang được xem xét. Do đó, máy bay không người lái sẽ có thể tiến hành trinh sát quang học hoặc điện tử, cũng như thực hiện các chức năng của một bộ lặp tín hiệu vô tuyến trên không. Đồng thời, "vệ tinh" khó có thể trở thành UAV tấn công hiệu quả.
Drone thời gian bay cực cao không chỉ được gọi là "vệ tinh khí quyển". Từ quan điểm của các nhiệm vụ cần giải quyết, chúng, với một số hạn chế, có chức năng tương tự như các phương tiện không gian. Những UAV như vậy có thể tiến hành trinh sát, cung cấp thông tin liên lạc và điều hướng, v.v. Đồng thời, máy bay có thể được chế tạo và vận hành đơn giản hơn, rẻ hơn. Tuy nhiên, còn một số khó khăn về kỹ thuật và các khó khăn khác mà không khắc phục được thì không thể trông cậy vào hiệu suất và hiệu quả sử dụng cao.
Tương lai lớn
Các dự án từ Solar Inpulse, Skydweller Aero và các tổ chức khác được phát triển với mục đích làm chủ các công nghệ mới trong lĩnh vực hàng không, cũng như để xác định triển vọng thực sự của chúng. Các thử nghiệm được thực hiện đã xác nhận các đặc điểm thiết kế và cho thấy rằng các giải pháp mới có tương lai tốt nhất.
Bây giờ chúng ta đang nói về việc sử dụng các công nghệ mới trong một dự án có triển vọng thực sự. Đồng thời, như thường xảy ra, các lực lượng vũ trang của một quốc gia phát triển bắt đầu quan tâm đến những ý tưởng mới. Thực tế này mang lại cho các nhà phát triển dự án hy vọng hoàn thành thành công công việc thiết kế và lý thuyết - và cho các hợp đồng trong tương lai. Tuy nhiên, để làm được điều này, cần phải trải qua giai đoạn trình diễn công nghệ và cho thấy tiềm năng của các dự án của họ trong lĩnh vực quân sự, sẽ mất một thời gian.