Qulay ko'rish burchagi
18-30 kilometrlik stratosfera balandliklari odamlar tomonidan kam o'zlashtirilgan. Bunday "kosmosga yaqin" samolyotlar kamdan -kam qabul qilinadi va u erda kosmik kemalar yo'q. Ammo Erning havo qatlamidagi bunday qatlam yashirin kuzatish uchun juda qulaydir. Birinchidan, bunday balandlikdagi samolyotlar Afg'oniston yoki Suriya hududlari bilan taqqoslanadigan hududni ko'zdan kechirishi va shu bilan birga bir hududda uzoq vaqt patrullik qilishi mumkin. Shu bilan birga, orbitadagi sun'iy yo'ldosh erni tezlik bilan o'tkazib yuboradi, ko'pincha muhim ob'ektlar va jarayonlarni suratga olishga ulgurmaydi. Ikkinchidan, er usti havo hujumidan mudofaa tizimlari hali bunday kichik o'lchamli va balandlikdagi razvedka samolyotlarini qidirish va yo'q qilish uchun mo'ljallanmagan. Hisob -kitoblarga ko'ra, samarali tarqalish maydoni 0,01 m ga etishi mumkin2… Albatta, bunday soxta sun'iy yo'ldoshlarning osmonda paydo bo'lishi bilan havo mudofaasi ularni ushlab qolish uchun echim topadi, lekin yo'q qilish qiymati juda katta bo'lishi mumkin. Kashfiyotdan tashqari, balandlikdagi dronlar aloqa va navigatsiyani ta'minlay oladi.
Hozirgacha ishlab chiqarilgan, bunday balandliklar uchun mo'ljallangan dronlarning aksariyati quyosh batareyalari va batareyalari asosida qurilgan. Bir necha o'nlab kilometr balandliklarda quyosh energiyasi ancha samaraliroq "so'riladi", bu qanotli mashinaga nafaqat elektr motorlarini quvvatlantirish, balki batareyalarda energiyani saqlash imkonini beradi. Kechasi dronlar kunduzi saqlaganlaridan foydalanadilar, tong otganda tsikl takrorlanadi. Ko'rinib turibdiki, mashinalar bir necha kundan bir necha yilgacha 30 kilometr balandlikda uchishga imkon beradigan, doimiy harakatlanuvchi mashina. Misol uchun, agar bunday soxta sun'iy yo'ldoshlardan biri mashhur Global Hawk o'rnini bossa, operatorning o'zi yiliga taxminan 2000 tonna yoqilg'ini tejaydi. Bu past narxni va ancha uzoq ishlash muddatini hisobga olmaydi. Biroq, bu ma'lumotlarning hammasi nazariydir: hozirgacha bunday uskunaning parvoz davomiyligi bo'yicha rekord 26 kunni tashkil etadi. Bunga 2018 yilda Evropaning psevdo-sun'iy yo'ldoshi Airbus Zephyr erishdi.
Klassik sun'iy yo'ldoshlar bilan taqqoslaganda, balandlikdagi uchuvchisiz uchish qurilmalari tabiiy ravishda ancha arzon va Yerga yaqinroq bo'lib, yuqori sifatli tortishish va kuzatuvni ta'minlaydi. Yuqorida aytib o'tilgan Airbus Zephyr, Global Hawk -dan 10 barobar, World View yo'ldoshlaridan 100 baravar arzon. Bunda soxta sun'iy yo'ldoshlar ionosfera ostida joylashgan bo'lib, bu navigatsiya aniqligini va radio emissiya manbalarining joylashishini aniqlashni oshiradi. Samolyot sun'iy yo'ldoshdan farqli o'laroq, burgut singari kuzatuv ob'ekti ustida uzoq vaqt aylanib, quyida sodir bo'layotgan barcha o'zgarishlarni kuzatib borishga qodir.
Stratosfera parvozi uchun soxta sun'iy yo'ldosh tushunchasi qanday? Bu yaxshi aerodinamik xususiyatlarga ega, yuqori samarali quyosh panellari, akkumulyatorlar va yonilg'i xujayralari bilan jihozlangan engil kompozit havo korpusi. Bundan tashqari, yuqori samarali elektr dvigatellari, kam energiya sarflaydigan, parvoz paytida favqulodda vaziyatlarga tez va mustaqil ravishda javob bera oladigan engil boshqaruv moslamalari kerak. Bunday baland avtomobillar yuk ko'tarish qobiliyati pastligi (100-200 kilogrammgacha) va o'ta sekinligi-soatiga bir necha o'nlab kilometrgacha ajralib turadi. Ulardan birinchisi 1980 -yillarda AQShda paydo bo'lgan.
Uchar quyosh panellari
HALSOL dasturining eksperimental psevdo-sun'iy yo'ldoshlari AQShda bunday qurilmalar orasida birinchi bo'ldi. Texnologiyaning oddiy kechikishi tufayli ulardan hech qanday aql bovar qilmaydigan narsa chiqmadi: sig'imli batareyalar yoki samarali quyosh batareyalari yo'q edi. Loyiha yopildi, ammo prototiplarning ko'rinishi maxfiylashtirilmadi va tashabbus NASAga o'tdi. Uning mutaxassislari 1994 yilda Pathfinder-ni taqdim etishdi, bu aslida bo'lajak psevdo-sun'iy yo'ldoshlar uchun oltin standartga aylandi. Qurilmaning qanotlari 29,5 metr, balandligi 252 kilogramm va balandligi 22,5 kilometr edi. Bir necha yillar davomida loyiha bir necha bor modernizatsiya qilindi; ketma -ket oxirgi - Helios HP, qanotlari 75 metrga cho'zilgan, uchish og'irligi 2,3 tonnagacha ko'tarilgan. Bu qurilma avlodlardan birida 29524 metrga ko'tarila oldi - bu reaktiv dvigatelsiz gorizontal uchadigan samolyotlar uchun rekord. Vodorod yonilg'i xujayralarining nomukammalligi tufayli Helios HP ikkinchi parvoz paytida havoda qulab tushdi. Ular uni qayta tiklash g'oyasiga qaytishmadi.
Ikki maqsadli soxta sun'iy yo'ldoshning ikkinchi ma'lum modelini 2003 yilda sun'iy ufqda paydo bo'lgan Britaniyaning QinetiQ kompaniyasi Zefirlar oilasi deb atash mumkin. Sinov va dizayn yaxshilanishlaridan so'ng, loyiha 2013 yilda Airbus Defence and Space tomonidan sotib olindi va ikkita asosiy modelga aylantirildi. Birinchisining qanotlari 25 m bo'lgan va quyidagilarni o'z ichiga oladi: ultra yengil uglerodli tolalardan yasalgan planer, United Solar Ovonic amorf kremniydan yasalgan quyosh panellari, Sion Power kompaniyasidan lityum-oltingugurtli batareyalar (3 kVt soat), avtopilot va zaryadlovchi. QinetiQ. Quyosh panellari 1,5 kVtgacha elektr energiyasini ishlab chiqaradi, bu esa 18 km balandlikda tunu kun parvoz qilish uchun etarli. Ikkinchi, kattaroq psevdo-sun'iy yo'ldosh Zefir T edi, uning ikkita dumi va qanoti kengligi (25 m dan 33 m gacha). Ushbu dizayn yukning to'rt barobarini ko'tarishga imkon beradi (og'irligi 20 kg, radiolokatsiya stantsiyasini 19500 m balandlikda joylashtirish uchun etarli).
Zefir allaqachon Buyuk Britaniya va AQSh qo'shinlari bilan shartnoma tuzgan. Ular hali qo'shinlarga to'liq o'rganishga ulgurmagan edi, 2019 yil mart oyida ulardan biri Xempshirning Farnboro shahridagi yig'ish zavodi yonida qulab tushdi. Ushbu avariyada bunday samolyotlarning asosiy kamchiligi to'liq shon -shuhratda - uning havoga ko'tarilish va qo'nish paytida meteorologik sharoitlarga yuqori sezuvchanligi aniqlandi. Ko'p kilometrli ish balandligida, sun'iy yo'ldoshlar yog'ingarchilik va shamoldan qo'rqmaydi, lekin er yuzida o'zlarini noqulay his qilishadi.
DARPA ham bunday istiqbolli mavzudan chetda qolmadi va 2000-yillarning oxirida VULTURE dasturini boshladi (Juda baland balandlik, Ultra chidamlilik, Loitering Teatr elementi-opera teatri ustida o'ta uzoq tanaffus bilan o'ta yuqori kuzatuv tizimi). To'ng'ich - Boeing Phantom Works tomonidan QinetiQ va Venza Power Systems bilan birgalikda yaratilgan Solar Eagle soxta sun'iy yo'ldoshi. Bu gigantning qanotlari 120 metr, lityum-oltingugurtli akkumulyatorlari, quyosh panellari va vodorod xujayralari bilan ishlaydigan sakkizta dvigateli bor. Hozirgi vaqtda amerikaliklar loyihani tasniflashdi va, ehtimol, quyosh burgutini ishlab chiqarishdan oldingi prototiplar ko'rinishida sinovdan o'tkazmoqdalar.
Tasniflanmagan prototiplarning eng zamonaviylari-BAE va Prismatic Ltd tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan soxta sun'iy yo'ldosh-PHASA-35 (Uzoq muddatli yuqori balandlikdagi quyosh samolyotlari, uzoq muddatli yuqori balandlikdagi quyosh samolyotlari). 2020 yil fevral oyida u birinchi marta Janubiy Avstraliyadagi Qirollik havo kuchlari bazasida havoga ko'tarildi. Qanotli uchar quyosh paneli 21 kilometrga ko'tarilishga va og'irligi 15 kilogrammgacha bo'lgan yukni ko'tarishga qodir. PHASA-35 baland balandlikdagi uchuvchisiz uchish apparatlari standartlariga ko'ra, qanotlari 35 metrli kichik bo'lib, ishlab chiqaruvchilar yozganidek, monitoring, aloqa va xavfsizlik uchun mo'ljallangan. Biroq, soxta sun'iy yo'ldoshning boshlang'ich va asosiy yo'li jangovar ish bo'ladi. Shu munosabat bilan, birinchi parvoz natijalariga ko'ra, BAE Systems texnik direktori Yan Muldoni o'z fikrini bildirdi:
Bu ajoyib natijadir va biz Britaniyaning eng yaxshi imkoniyatlarini birlashtirganimizda erishiladigan tezlikni ko'rsatadi. Dizayndan parvozga ikki yildan kam vaqt ichida (20 oy) o'tish, Buyuk Britaniya hukumati kelgusi o'n yil mobaynida kelajakda havo jangovar tizimini yaratish uchun sanoat oldiga qo'ygan vazifasiga ko'tarilishimiz mumkinligini ko'rsatadi.
Joriy yilning oxirigacha sinovlarni yakunlash va 12 oydan so'ng birinchi ishlab chiqariladigan mashinalarni xaridorga topshirish rejalashtirilgan edi. Ammo pandemiya, albatta, belgilangan vaqt ichida o'z tuzatishlarini kiritadi.
Endi bunday baland uchuvchisiz samolyotlarga qiziqishning barqaror o'sishi kuzatilmoqda va rivojlanish maydonining kengayishi buning isbotidir. Xitoy, Hindiston, Tayvan va Janubiy Koreyaning yutuqlaridan tashqari, psevdo-sun'iy yo'ldoshlarni loyihalashtirishda Rossiya konstruktorlik byurolari ishtirok etmoqda. Birinchi mahalliy eksperimental balandlikdagi dron S. A.da ishlab chiqilgan. Lavochkin va LA-251 "Aist" deb nomlangan. U birinchi marta Armiya-2016 forumida taqdim etildi. Dron oddiy aerodinamik dizayn asosida ishlab chiqarilgan va qanotlari 16 m va massasi taxminan 145 kg bo'lgan erkin tashuvchi monoplan. Monoplane ikkita dum bum, 3 kVt quvvatga ega to'rtta dvigatelga ega va 240 Ah batareya bilan jihozlangan. Parvoz balandligi 12 ming metrgacha, davomiyligi 72 soatgacha. Qanotlari 23 metr va yuk yuki 25 kg bo'lgan kattaroq "Aist" ishlab chiqilmoqda. Bunday soxta sun'iy yo'ldosh allaqachon 18 kilometrga ko'tariladi va havoda bir necha kun turishi mumkin. Dizaynni yengillashtirish uchun samolyotda bitta nur qoldi va dvigatellar soni to'rttadan ikkitaga qisqartirildi. Soxta sun'iy yo'ldoshlarning mahalliy mavzusining yanada rivojlanishiga o'ziga xos energiya quvvati 400-600 Vt / kg bo'lgan lityum-oltingugurtli batareyalar ishlab chiqarish texnologiyasining yo'qligi to'sqinlik qilmoqda. Bunga qo'shimcha ravishda, o'ziga xos tortishish kuchi 0,32 kg / m bo'lgan quyosh panellari kerak2 samaradorligi kamida 20%. Ko'p jihatdan, Rossiya jahon liderlari bilan mavjud bo'shliqni kamaytira oladimi, bunga bog'liq. Bunday ulkan hududga ega bo'lgan mamlakatimiz kelajakda bunday soxta sun'iy yo'ldoshlarsiz qila olmaydi.
