طائرة سولار إمبلس 2 خلال الاختبارات الأولى ، نوفمبر 2014
تبدي البحرية الأمريكية اهتمامًا كبيرًا بالطائرات بدون طيار طيران مجمعات من فئات مختلفة. الآن يعتزمون دراسة وتقييم مفهوم الطائرات بدون طيار للتحمل الفائق. تم تكليف Skydweller Aero بتطوير وبناء واختبار نموذج أولي لهذه الفئة. قد تتم الرحلات الأولى لمثل هذه الآلة في هذا العام أو العام المقبل.
العقد الحكومي
تأسست الشركة الأمريكية الإسبانية Skydweller Aero في عام 2019 بهدف المشاركة في إنشاء طائرات بدون طيار ذات خصائص طيران وتشغيلية محسنة. على الفور تقريبًا ، اشترت تطوير منظمة سولار إمبلس والطائرة التجريبية التي تحمل الاسم نفسه. في المستقبل ، واصلت تطوير حلول الآخرين وبدأت في تنفيذ أفكارها الخاصة.
في أوائل أغسطس ، أعلنت Skydweller Aero أنها تلقت أمرًا من البحرية الأمريكية. العقد بقيمة 5 ملايين دولار ينص على العمل التمهيدي على إنشاء طائرة بدون طيار ذات مدة طيران عالية للغاية - ما يسمى. القمر الصناعي الجوي أو الأقمار الصناعية الزائفة. في موعد لا يتجاوز الربع الثاني من عام 2 ، يجب على المقاول تقديم طائرة بدون طيار معروضة للتكنولوجيا. إذا نجحت ، يمكن أن يبدأ مشروع كامل.
تود البحرية الأمريكية الحصول على "قمر صناعي في الغلاف الجوي" مع محطة طاقة كهربائية يمكنها البقاء في الهواء لمدة تصل إلى 90 يومًا. يجب أن تحمل حمولة لأغراض مختلفة. من المفترض أن تستخدم أنواعًا مختلفة من أنظمة الراديو ومعدات الاستطلاع وما إلى ذلك. يمكن لمثل هذا المنتج أن يحتل مكانة بين الطائرات بدون طيار من الفئات "التقليدية" والمركبات الفضائية ، مما يبسط أداء بعض المهام.
طائرة في حظيرة الطائرات
حتى الآن ، نحن نتحدث فقط عن البحث عن التقنيات وتطويرها اللازمة لإنشاء مشروع كامل. قد يبدأ تطوير الأخير في المستقبل ، لكن لا يمكن حتى الآن تحديد التوقيت الدقيق. لا يزال وقت دخول سبوتنيك إلى الخدمة غير مؤكد - بالطبع ، إذا وصل المشروع إلى ذلك.
الأساس التكنولوجي
بدأت Skydweller Aero البحث في موضوع "الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي" فور تأسيسها وتمكنت بالفعل من تنفيذ جزء من العمل واكتساب بعض الخبرة. يعطي طلب جديد من البحرية لهذا المشروع دعماً مالياً وغير ذلك من الدعم ، كما يمنح الأمل في أن تجد التقنيات الواعدة تطبيقًا حقيقيًا.
لا يتعين على المقاول أن يصمم ويبني عرضًا للتكنولوجيا من البداية. وبهذه الصفة ، من المخطط استخدام الطائرة التجريبية الموجودة بالفعل Solar Impulse 2. في نهاية عام 2019 ، بدأت إعادة هيكلتها وإعادة تجهيزها. كان الهدف من هذا المشروع هو تحويل الطائرة إلى طائرة مأهولة اختيارية. الآن ، حسب الحاجة ، يمكن التحكم في الطائرة من قبل الطيار من قمرة القيادة أو بواسطة المشغل من الأرض. تم بالفعل اختبار طيران الطائرة المأهولة الاختيارية Solar Impulse 2.
في المستقبل القريب ، بما في ذلك. بحلول نهاية عام 2021 ، قد تفقد الطائرة قمرة القيادة الخاصة بها وتتحول أخيرًا إلى طائرة بدون طيار. في هذا النموذج ، سيتم نقله إلى مرحلة جديدة من الاختبار ، والتي سيتم تنفيذها مع البحرية. كم من الوقت سيستغرق وكيف سينتهي غير معروف. ومع ذلك ، فإن المقاول متفائل.
الميزات التقنية
تم بناء طائرة Solar Impulse 2 التجريبية من قبل المنظمة الدولية Solar Impulse في 2011-14. بدأت اختبارات طيران الماكينة في عام 2014 وسرعان ما أكدت قدرة الطائرة على رحلة طويلة. بعد سنوات قليلة ، غيرت الطائرة مالكها ، وستغير مظهرها في المستقبل القريب.
طائرة سولار إمبلس 2 هي طائرة عادية ذات أجنحة عالية وطويلة المدى وذات أجنحة مستقيمة مصممة لتوفير أداء ديناميكي هوائي عالٍ وأداء طيران. تم تصنيع هيكل الطائرة باستخدام السبائك الخفيفة والبلاستيك والمواد المركبة. بفضل هذا ، يبلغ طول الطائرة التي يبلغ طولها 22,4 مترًا ويبلغ طول جناحيها 71,9 مترًا ، يبلغ وزن إقلاعها 2,3 طنًا فقط.
اختبار الطيران بعد الترقية الأخيرة ، أبريل 2021
تم تطوير محطة طاقة أصلية تعتمد على الألواح الشمسية والبطاريات للطائرة. السطح العلوي للجناح والريش وجسم الطائرة مغطى بـ 17248 خلية شمسية بمساحة إجمالية تقارب. 270 مترا مربعا وقوة إجمالية تصل إلى 66 كيلو واط. يتم توفير الطاقة لأربع بطاريات ليثيوم أيون بقدرة 41 كيلو وات في الساعة ، بالإضافة إلى أربعة محركات كهربائية بقدرة 13 كيلو وات لكل منها مراوح جرار ثنائية الشفرات بقطر 4 أمتار.
الطائرة مجهزة بكابينة واحدة غير مضغوطة مع جميع المعدات اللازمة. بالنسبة للرحلات الطويلة ، تم توفير طيار آلي ، مما يقلل من الحمل على الطيار ويسمح له بالراحة في الرحلة. للرحلات الجوية على ارتفاعات تصل إلى 10-12 كم ، توجد معدات أكسجين.
خلال الاختبارات الأولى ، أظهرت Solar Impulse 2 القدرة على الإقلاع بسرعة 36 كم / ساعة ؛ السرعة القصوى - 140 كم / ساعة. سرعة الانطلاق خلال النهار هي 90 كم / ساعة ، وفي الليل ، في الإضاءة المنخفضة أو المنعدمة ، تنخفض إلى 60 كم / ساعة.
يوفر استخدام الطاقة الشمسية نظريًا نطاقًا ومدة طيران غير محدودة. في 2015-16 تم استخدامه خلال رحلة حول العالم. تم تقسيم المسار بالكامل إلى 17 مقطعًا بأطوال ومدد مختلفة. تمت أطول رحلة طيران في صيف 2015 واستغرقت 117 ساعة ، ولم يتم تعيين أرقام قياسية جديدة من هذا النوع بسبب عبء العمل المفرط على الطيار.
ترتبط زيادة أخرى في مدة الرحلة برفض وجود الطيار على متن الطائرة. حاليًا ، يتم إعادة بناء Solar Impulse 2 لهذا التصميم. ستفقد الطائرة قمرة القيادة وأنظمة التحكم ذات الصلة. وبدلاً من ذلك ، سيقومون بتثبيت جسم الطائرة الأمامي الجديد ووسائل التحكم الذاتي والتحكم عن بعد. بعد هذه المعالجة ، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على حمل حمولة تصل إلى 400 كجم.
"سبوتنيك" للأسطول
أوشك العمل على إعادة هيكلة الطائرة التجريبية على الانتهاء ، وقبل نهاية العام يمكن رفعها في الهواء بتكوين جديد. بعد ذلك ستبدأ الاختبارات من أجل اكتساب الخبرة وكذلك لصالح البحرية. لم يتم الإبلاغ عن المدة التي ستستغرقها هذه الأحداث. كما أن نتائجهم لا تزال غير واضحة ، على الرغم من وجود أسباب للتنبؤات الإيجابية.
في المستقبل ، بعد تقييم العرض التكنولوجي ، قد تبدأ البحرية الأمريكية في تطوير "قمر جوي كامل". Skydweller Aero ، باستخدام خبرتها المتراكمة ، قادرة تمامًا على الحصول على أمر مناسب. ومع ذلك ، لا يزال إطلاق المسابقة والتصميم مسألة مستقبل بعيد.
من المعروف بالفعل ما يمكن أن تكون عليه نتيجة مثل هذا المشروع. البحرية تريد مركبة جوية بدون طيار يمكنها الطيران بشكل مستقل أو تحت القيادة لمدة ثلاثة أشهر ولديها نطاق عملي غير محدود. بفضل هذا ، سيتمكن الجهاز من البقاء في منطقة معينة لفترة طويلة ودون انقطاع ، وحل المهمة. بالإضافة إلى ذلك ، سيوفر النطاق غير المحدود القدرة على الوصول إلى أي مكان في العالم ، بغض النظر عن مكان الإقلاع.
صورة تصميم لنسخة غير مأهولة بالكامل من سولار إمبلس 2
يتم النظر في العديد من خيارات الحمولة. نتيجة لذلك ، ستكون الطائرة بدون طيار قادرة على إجراء الاستطلاع البصري أو الإلكتروني ، وكذلك أداء وظائف مكرر الهواء للإشارات الراديوية. في الوقت نفسه ، من غير المرجح أن يصبح "القمر الصناعي" ضربة فعالة بدون طيار.
طائرات بدون طيار لا تسمى مدة الطيران الفائقة "الأقمار الصناعية في الغلاف الجوي" فقط. من وجهة نظر المهام التي يتعين حلها ، فهي ، مع بعض التحفظات ، نظائر وظيفية للمركبات الفضائية. يمكن لهذه الطائرات بدون طيار إجراء الاستطلاع وتوفير الاتصالات والملاحة وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون الطائرة أبسط وأرخص في التصنيع والتشغيل. ومع ذلك ، هناك عدد من الصعوبات الفنية وغيرها ، دون التغلب عليها والتي لا يمكن للمرء الاعتماد على الأداء العالي وكفاءة الاستخدام.
مستقبل كبير
تم تطوير مشاريع من Solar Inpulse و Skydweller Aero وغيرها من المنظمات بهدف إتقان التقنيات الجديدة في مجال الطيران ، وكذلك لتحديد آفاقهم الحقيقية. أكدت الاختبارات التي تم إجراؤها خصائص التصميم وأظهرت أن الحلول الجديدة لها مستقبل أكبر.
الآن نحن نتحدث عن استخدام التقنيات الجديدة في مشروع ذي آفاق حقيقية. في الوقت نفسه ، كما يحدث غالبًا ، أصبحت القوات المسلحة لبلد متقدم مهتمة بأفكار جديدة. هذه الحقيقة تمنح مطوري المشروع الأمل في إتمام الأعمال النظرية والتصميمية بنجاح - وللعقود المستقبلية. ومع ذلك ، لهذا من الضروري المرور بمرحلة إظهار التقنيات وإظهار إمكانات مشاريعهم في المجال العسكري ، الأمر الذي سيستغرق بعض الوقت.