طائرة تجريبية على ارتفاعات عالية "بروتيوس"
Proteus هي طائرة تجريبية عالية الارتفاع طورتها الشركة الأمريكية Rutan Aircraft ، والتي أصبحت فيما بعد Scaled Composites Incorporated. في البداية ، تم إنشاء الطائرة كمركز اتصالات متنقل ، ولكن تم تطويرها لاحقًا إلى منصة كاملة متعددة الأغراض ، والتي يمكن من خلالها ، من بين أمور أخرى ، توصيل الركاب إلى السفن شبه المدارية. تمكنت الطائرة من تسجيل عدد من السجلات ، على وجه الخصوص ، سجل ارتفاع الرحلة - 19.015 مترًا. في الوقت نفسه ، اشتهرت الطائرة ليس فقط بقدراتها ، ولكن أيضًا بمظهرها الفخم ، مما يجعل Proteus واحدة من أكثر الطائرات غرابة في العالم. قصص.
في البداية ، كانت المهمة الرئيسية لطائرة Proteus هي النشر السريع لأنظمة الاتصالات عالية السرعة في أي منطقة. للقيام بذلك ، يمكن للطائرة أن تحمل هوائيًا يصل قطره إلى 5-6 أمتار. لكن بعد فترة وجيزة من الاختبارات الأولى ، تقرر تجميد هذا المشروع ، وبدأ استخدام الطائرة لأغراض أخرى ، على سبيل المثال ، لدراسة توزيع العناصر المشعة وبخار الماء في الغلاف الجوي. في نفس الوقت ، لكل تجربة ، تم تركيب كتلة مقابلة من المعدات العلمية تحت بطن الطائرة.
نتيجة لذلك ، ظهر Proteus كمنصة متعددة الأغراض كان من الممكن إنشاء طائرات لأغراض مختلفة:
- طائرة مصممة لنشر أنظمة اتصالات تجارية داخل المدن الكبرى (يمكن لثلاث طائرات أن توفر بثًا على مدار الساعة) ؛
- طائرة استطلاع يمكن استخدامها كطائرة بدون طيار ؛
- طائرة اتصالات وطائرة مصممة لنقل البيانات ؛
- طائرات لرصد الأرصاد الجوية ؛
- طائرة مصممة لإطلاق سواتل دقيقة إلى المدار (يصل وزنها إلى 32 كجم) ؛
- طائرة لنقل الركاب (حتى 3 أشخاص) إلى السفن المدارية.
تميزت طائرة Proteus بوجود تصميم معياري. تمت أول رحلة لطائرة غير عادية في 26 يوليو 1998. كانت مدة الرحلة الأولى ساعة و 1 دقيقة فقط ، وتمت على ارتفاع 40 متر ، وكانت سرعة الطيران 3600 كم / ساعة. تم تحديد موعد الاختبار النهائي والشهادة اللاحقة للطائرة في عام 185. في الوقت نفسه ، كانت هناك خطط طموحة لبناء 2001 من هذه الطائرات في إطار عملية طويلة الارتفاع - برنامج HALO. وقدرت التكلفة الإجمالية للعمل بنحو 100 مليون دولار. بالإضافة إلى ذلك ، تم التخطيط لتأجير الطائرات. ومع ذلك ، فإن هذه الخطط لم يكن مقدرا لها أن تتحقق. تم بناء الطائرة التجريبية Proteus في نسخة واحدة.
يمكن استخدام الطائرة كجزء من برنامج HALO الطموح. كان جوهر البرنامج أن استخدام الأقمار الصناعية لتوفير جميع أنواع الاتصالات اللاسلكية داخل المدن الكبيرة الحديثة هو متعة باهظة الثمن. في الوقت نفسه ، قدم برنامج HALO ، الذي اقترحته شركة Angel Technologies ، بديلاً أرخص بكثير للأقمار الصناعية. اعتمد البرنامج على استخدام طائرات Proteus عالية الارتفاع ، والتي يمكن أن تبقى في السماء لمدة تصل إلى 14 ساعة على ارتفاع 18-20 كم. يمكن لثلاث طائرات فقط ، مزودة بمعدات الإرسال والاستقبال ومجموعة هوائي بطني بمدى تشغيل يتراوح بين 38-40 جيجاهرتز ، لتحل محل بعضها البعض ، أن توفر إرسالًا ثابتًا للإشارة إلى منطقة يبلغ قطرها 50-75 ميلًا.
أظهرت الحسابات التي أجرتها شركة Angel Technologies أن الشبكة الإقليمية التي تم إنشاؤها بمساعدة طائرتين من طراز Proteus ستكون أرخص من شبكة ساتلية. في هذه الحالة ، سيتم إرسال الإشارة فقط إلى منطقة مكتظة بالسكان ، والتي لا يمكن توفيرها بواسطة أي قمر صناعي ، وسوف ينخفض استخدام الطاقة الكهربائية بمقدار 10 مرات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أي قرار بإطلاق قمر صناعي إلى الفضاء يضع مليارات الدولارات من الاستثمار على المحك ، في حين أن مشروع HALO افترض تكلفة أقل بكثير ويمكن تنفيذه واحدًا تلو الآخر ، فقط عندما وحيث كانت هناك حاجة حقيقية إليه. كان من المهم أيضًا أن يتم تحديث المعدات باستمرار على متن طائرات Proteus ، على عكس الأقمار الصناعية الفضائية. كان من المفترض أن يتم البث من طائرة تحلق على ارتفاع عالٍ في دائرة ، مما يجعل من الممكن التخلي عن الموقع داخل المدن الكبيرة لشبكة من أجهزة إعادة الإرسال ، وكذلك أبراج التلفزيون.
ومع ذلك ، فإن برنامج HALO لم يؤت ثماره أبدًا ، ولكن الطائرة نفسها استخدمت لأغراض وتجارب مختلفة. على سبيل المثال ، في عام 2002 ، رفعت طائرة في السماء هدفًا خاصًا يبلغ طوله 10 أمتار بألفي جهاز استشعار بصري ، والذي تم استخدامه للتدريب على توجيه أشعة الليزر من سطح الأرض. ولدراسة السحب الرقيقة المرتفعة وتشكيل بلورات الجليد فيها ، اتضح أنه من المفيد جدًا زيادة أجنحة الطائرة من أجل زيادة الرفع. لقد أدت القدرة على الجمع بين الطيارين التقليديين والبعد والآلي في Proteus إلى تحويل الطائرة إلى أداة ملائمة لاختبار تقنيات الطيران المستقلة. في حالة حدوث خطأ ما أثناء الرحلة ، يمكن للطاقم التدخل ومنع المتاعب. تم تجهيز الطائرة بنظام اتصالات عالي السرعة عبر الأقمار الصناعية ، مما سمح لقائد الطائرة بالتحكم في الماكينة ، حتى عندما كان بعيدًا في الأفق.
ربما تم إجراء التجارب الأكثر إثارة للاهتمام التي شاركت فيها طائرة Proteus في 2002-2003 ، عندما تم اختبار نظام المعدات DSA (اكتشاف ، انظر ، تجنب) عليها. تم توجيه الطائرة بشكل خاص في مسار اقتراب خطير مع طائرات أخرى - من الطائرات المدنية العادية إلى مقاتلات F / A-18 ، وأحيانًا بطائرتين في وقت واحد. في الوقت نفسه ، في السلسلة الأولى من التجارب ، تم تجهيز جميع الطائرات بأجهزة إرسال واستقبال ، مما جعل من الممكن اكتشاف بعضها البعض في السماء. وفي عام 2003 ، ظهر رادار على متن Proteus ، مما سمح للسيارة بتجنب الاصطدام بنجاح حتى مع الطائرات التي لم "تتعاون" معها.
قبل ذلك ، في عام 2000 ، ظهر عدد من العالمية طيران السجلات. على سبيل المثال ، حققت الطائرة أعلى ارتفاع ثابت في مستوى الطيران للطائرات النفاثة التي يقل وزنها عن 6 أطنان - 19 مترًا ، وكذلك أقصى ارتفاع طيران بحمولة 015 طن - 1 مترًا.
أداء الطيران Proteus:
الأبعاد الكلية: الطول - 17,17 م ، الارتفاع - 5,38 م ، باع الجناحين الأماميين - 16,76 م ، الخلف - 23,77 م ، مساحة الجناح - 44,5 متراً مربعاً. م.
وزن الطائرة الفارغة 2660 كجم.
الوزن الأقصى للإقلاع - 5670 كجم.
كتلة الوقود 2800 كجم.
محطة توليد الكهرباء عبارة عن محركين توربينيين من نوع Williams-Rolls FJ2-44E ، كل منهما بقوة دفع 2 كيلو نيوتن.
سرعة الطيران القصوى 504 كم / ساعة.
سرعة طيران كروز - 352 كم / ساعة.
معدل الصعود - 17 م / ث.
مدة الرحلة 14 ساعة على مسافة 1850 كم من القاعدة.
سقف عملي - 19 م.
الطاقم - طياران وراكب واحد.
مصادر المعلومات:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/proteus.html
http://www.pcweek.ru/infrastructure/article/detail.php?ID=57582
http://innowire.ru/tech/vysotnyj-universal
http://www.scaled.com/projects/proteus
في البداية ، كانت المهمة الرئيسية لطائرة Proteus هي النشر السريع لأنظمة الاتصالات عالية السرعة في أي منطقة. للقيام بذلك ، يمكن للطائرة أن تحمل هوائيًا يصل قطره إلى 5-6 أمتار. لكن بعد فترة وجيزة من الاختبارات الأولى ، تقرر تجميد هذا المشروع ، وبدأ استخدام الطائرة لأغراض أخرى ، على سبيل المثال ، لدراسة توزيع العناصر المشعة وبخار الماء في الغلاف الجوي. في نفس الوقت ، لكل تجربة ، تم تركيب كتلة مقابلة من المعدات العلمية تحت بطن الطائرة.
نتيجة لذلك ، ظهر Proteus كمنصة متعددة الأغراض كان من الممكن إنشاء طائرات لأغراض مختلفة:
- طائرة مصممة لنشر أنظمة اتصالات تجارية داخل المدن الكبرى (يمكن لثلاث طائرات أن توفر بثًا على مدار الساعة) ؛
- طائرة استطلاع يمكن استخدامها كطائرة بدون طيار ؛
- طائرة اتصالات وطائرة مصممة لنقل البيانات ؛
- طائرات لرصد الأرصاد الجوية ؛
- طائرة مصممة لإطلاق سواتل دقيقة إلى المدار (يصل وزنها إلى 32 كجم) ؛
- طائرة لنقل الركاب (حتى 3 أشخاص) إلى السفن المدارية.
تميزت طائرة Proteus بوجود تصميم معياري. تمت أول رحلة لطائرة غير عادية في 26 يوليو 1998. كانت مدة الرحلة الأولى ساعة و 1 دقيقة فقط ، وتمت على ارتفاع 40 متر ، وكانت سرعة الطيران 3600 كم / ساعة. تم تحديد موعد الاختبار النهائي والشهادة اللاحقة للطائرة في عام 185. في الوقت نفسه ، كانت هناك خطط طموحة لبناء 2001 من هذه الطائرات في إطار عملية طويلة الارتفاع - برنامج HALO. وقدرت التكلفة الإجمالية للعمل بنحو 100 مليون دولار. بالإضافة إلى ذلك ، تم التخطيط لتأجير الطائرات. ومع ذلك ، فإن هذه الخطط لم يكن مقدرا لها أن تتحقق. تم بناء الطائرة التجريبية Proteus في نسخة واحدة.
يمكن استخدام الطائرة كجزء من برنامج HALO الطموح. كان جوهر البرنامج أن استخدام الأقمار الصناعية لتوفير جميع أنواع الاتصالات اللاسلكية داخل المدن الكبيرة الحديثة هو متعة باهظة الثمن. في الوقت نفسه ، قدم برنامج HALO ، الذي اقترحته شركة Angel Technologies ، بديلاً أرخص بكثير للأقمار الصناعية. اعتمد البرنامج على استخدام طائرات Proteus عالية الارتفاع ، والتي يمكن أن تبقى في السماء لمدة تصل إلى 14 ساعة على ارتفاع 18-20 كم. يمكن لثلاث طائرات فقط ، مزودة بمعدات الإرسال والاستقبال ومجموعة هوائي بطني بمدى تشغيل يتراوح بين 38-40 جيجاهرتز ، لتحل محل بعضها البعض ، أن توفر إرسالًا ثابتًا للإشارة إلى منطقة يبلغ قطرها 50-75 ميلًا.
أظهرت الحسابات التي أجرتها شركة Angel Technologies أن الشبكة الإقليمية التي تم إنشاؤها بمساعدة طائرتين من طراز Proteus ستكون أرخص من شبكة ساتلية. في هذه الحالة ، سيتم إرسال الإشارة فقط إلى منطقة مكتظة بالسكان ، والتي لا يمكن توفيرها بواسطة أي قمر صناعي ، وسوف ينخفض استخدام الطاقة الكهربائية بمقدار 10 مرات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أي قرار بإطلاق قمر صناعي إلى الفضاء يضع مليارات الدولارات من الاستثمار على المحك ، في حين أن مشروع HALO افترض تكلفة أقل بكثير ويمكن تنفيذه واحدًا تلو الآخر ، فقط عندما وحيث كانت هناك حاجة حقيقية إليه. كان من المهم أيضًا أن يتم تحديث المعدات باستمرار على متن طائرات Proteus ، على عكس الأقمار الصناعية الفضائية. كان من المفترض أن يتم البث من طائرة تحلق على ارتفاع عالٍ في دائرة ، مما يجعل من الممكن التخلي عن الموقع داخل المدن الكبيرة لشبكة من أجهزة إعادة الإرسال ، وكذلك أبراج التلفزيون.
ومع ذلك ، فإن برنامج HALO لم يؤت ثماره أبدًا ، ولكن الطائرة نفسها استخدمت لأغراض وتجارب مختلفة. على سبيل المثال ، في عام 2002 ، رفعت طائرة في السماء هدفًا خاصًا يبلغ طوله 10 أمتار بألفي جهاز استشعار بصري ، والذي تم استخدامه للتدريب على توجيه أشعة الليزر من سطح الأرض. ولدراسة السحب الرقيقة المرتفعة وتشكيل بلورات الجليد فيها ، اتضح أنه من المفيد جدًا زيادة أجنحة الطائرة من أجل زيادة الرفع. لقد أدت القدرة على الجمع بين الطيارين التقليديين والبعد والآلي في Proteus إلى تحويل الطائرة إلى أداة ملائمة لاختبار تقنيات الطيران المستقلة. في حالة حدوث خطأ ما أثناء الرحلة ، يمكن للطاقم التدخل ومنع المتاعب. تم تجهيز الطائرة بنظام اتصالات عالي السرعة عبر الأقمار الصناعية ، مما سمح لقائد الطائرة بالتحكم في الماكينة ، حتى عندما كان بعيدًا في الأفق.
ربما تم إجراء التجارب الأكثر إثارة للاهتمام التي شاركت فيها طائرة Proteus في 2002-2003 ، عندما تم اختبار نظام المعدات DSA (اكتشاف ، انظر ، تجنب) عليها. تم توجيه الطائرة بشكل خاص في مسار اقتراب خطير مع طائرات أخرى - من الطائرات المدنية العادية إلى مقاتلات F / A-18 ، وأحيانًا بطائرتين في وقت واحد. في الوقت نفسه ، في السلسلة الأولى من التجارب ، تم تجهيز جميع الطائرات بأجهزة إرسال واستقبال ، مما جعل من الممكن اكتشاف بعضها البعض في السماء. وفي عام 2003 ، ظهر رادار على متن Proteus ، مما سمح للسيارة بتجنب الاصطدام بنجاح حتى مع الطائرات التي لم "تتعاون" معها.
قبل ذلك ، في عام 2000 ، ظهر عدد من العالمية طيران السجلات. على سبيل المثال ، حققت الطائرة أعلى ارتفاع ثابت في مستوى الطيران للطائرات النفاثة التي يقل وزنها عن 6 أطنان - 19 مترًا ، وكذلك أقصى ارتفاع طيران بحمولة 015 طن - 1 مترًا.
أداء الطيران Proteus:
الأبعاد الكلية: الطول - 17,17 م ، الارتفاع - 5,38 م ، باع الجناحين الأماميين - 16,76 م ، الخلف - 23,77 م ، مساحة الجناح - 44,5 متراً مربعاً. م.
وزن الطائرة الفارغة 2660 كجم.
الوزن الأقصى للإقلاع - 5670 كجم.
كتلة الوقود 2800 كجم.
محطة توليد الكهرباء عبارة عن محركين توربينيين من نوع Williams-Rolls FJ2-44E ، كل منهما بقوة دفع 2 كيلو نيوتن.
سرعة الطيران القصوى 504 كم / ساعة.
سرعة طيران كروز - 352 كم / ساعة.
معدل الصعود - 17 م / ث.
مدة الرحلة 14 ساعة على مسافة 1850 كم من القاعدة.
سقف عملي - 19 م.
الطاقم - طياران وراكب واحد.
مصادر المعلومات:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/proteus.html
http://www.pcweek.ru/infrastructure/article/detail.php?ID=57582
http://innowire.ru/tech/vysotnyj-universal
http://www.scaled.com/projects/proteus
معلومات