מערכות הנעה חשמליות משמשות באופן פעיל בכלי טיס מודרניים בלתי מאוישים ומספקות ביצועי טיסה גבוהים. ניתן להשיג צמיחה נוספת של פרמטרים מרכזיים באמצעות אנרגיה סולארית. פותחו מספר מל טים ניסיוניים המונעים על ידי שמש-אך אף אחד מהפרויקטים טרם הובא לפעולה מלאה עם פתרון בעיות אמיתיות.
בהשתתפות נאס"א
בתחילת שנות השבעים והשמונים ערכה חברת AeroVironment האמריקאית מחקר בנושא אנרגיה סולארית למטוסים. בשנת 1983, היא קיבלה הוראה מנאס"א ליצור מל"ט ניסיוני המסוגל להציג מאפיינים בעלי ביצועים גבוהים. הפרויקט הראשון של הסדרה החדשה נקרא HALSOL (High Altitude Solar). מאוחר יותר הוא נקרא Pathfinder.
באותה שנה התקיימה טיסה ראשונה של מזל"ט מנוסה, אך הבדיקות הוכרו כחסרות הצלחה בשל רמת הפיתוח הלא מספקת של טכנולוגיות מפתח. סיום הפרויקט נמשך עד 1993, אז התחדשו הבדיקות. עד מהרה הראה Pathfinder את כל היתרונות של טכנולוגיות ורכיבים חדשים. במהלך השנים קבע המל"ט מספר שיאי גובה ומשך טיסה לכלי רכב המונעים על ידי שמש.
בשנת 1998, שדרוג מנוסה שודרג בהתאם לפרויקט Pathfinder Plus. עיצוב מחדש והכנסת רכיבים חשמליים חדשים אפשרו לשפר את הביצועים ולקבוע שיאים חדשים. באותה תקופה נוצרו מל טים של Centurion ו- Helios Prototype במראה דומה, אך עם מאפיינים שונים.
מל טים מנוסים מ- NASA ו- AeroVironment נבנו בהתאם לתוכנית הכללית. האלמנט העיצובי העיקרי היה כנף ביחס גובה -רוחב גדול המשתרע על 29.5 מ '(Pathfinder) ועד 75 מ' (הליוס). בכנף הותקנו מנועים חשמליים עם ברגי משיכה (מ -6 עד 14 יחידות) וצירים עם ציוד נחיתה וציוד. לכל רכבי הסדרה היו שלט רחוק ויכולים לשאת מטען.
שטח הכנף המרבי האפשרי נמסר לפאנלים סולאריים. בפרויקט Pathfinder, הם ייצרו הספק של 7.5 קילוואט, ובצנטוריון המאוחרת הצליחו להשיג יותר מ -30 קילוואט. סוללות נטענות שימשו כמקור כוח גיבוי. תאי דלק שימשו גם בניסויים מאוחרים יותר.
למל"טים ניסיוניים לא הייתה מהירות טיסה גבוהה. הכנף הישרת בעלת הטווח הגדול הגבילה פרמטר זה ל-30-45 קמ"ש. במקביל, בוצעו טיסות שיא בגבהים של 24-29 ק"מ ונמשכו לפחות 12-18 שעות.
סדרות אירופיות
מאז 2003 בוצעו עבודות בפרויקטים של סדרת זפיר. בתחילה, מל"ט החדש נוצר על ידי חברת QinetiQ הבריטית, אך בהמשך הועברה העבודה למחלקה הצבאית של איירבוס. מטרת הפרויקט הייתה ליצור מזל"ט המונע על סולאריות בגובה רב עם משך טיסה ארוך, המסוגל לשאת ציוד מעקב.
באמצע העשור החלו בדיקות במכשיר הפגנה טכנולוגי מופחת. Zephyr 6 הוכיח את הפוטנציאל של העיצוב בכללותו ואת האלמנטים האינדיבידואליים שלו. בשנת 2008 טיפס מל"ט זה לגובה של 19 ק"מ. ואז הגיע אב טיפוס Zephyr בגודל מלא. ביולי 2010 הוא קבע שיא משך טיסה של יותר מ -14 יום. בשנת 2018, אב טיפוס נוסף, Zephyr 8 (Zephyr S), נשאר מוטס כמעט 26 ימים.
מל"טים מסדרת איירבוס זפיר מקבלים כנף ביחס גובה -רוחב גדול עם טיפים מוגבהים. ל- Zephyr 8 הגדול ביותר מוטת כנפיים של 28 מ '.משקל - עד 50-70 ק"ג, מתוכם לא יותר מ -5 ק"ג נופל על המטען. מנועים חשמליים ממוקמים בקצה המוביל של הכנף; אחורית זנב דקה עם נוצות מחוברת לחלק האחורי. כמעט כל המשטח העליון של הכנף מוסר לפאנלים סולאריים. בנוסף, למל"ט יש מצברים שיבטיחו טיסה בהיעדר אור שמש. מהירות הטיסה אינה עולה על 50-60 קמ"ש, אולם מטרת הפרויקט הייתה להשיג טווח גבוה, גובה ומשך.
פיתוח הפרויקטים מסדרת זפיר נמשך. השיפור של המכונות הקיימות מתבצע על מנת למלא משימות אמיתיות, כמו גם דוגמאות חדשות בעלות מאפיינים שונים. נכון לעכשיו, מל טים כאלה נחשבים כנשאי ציוד מעקב, ציוד אלקטרוני וכו '.
מאויש עד בלתי מאויש
מעניין במיוחד פרויקט Solar Impulse של החברה השוויצרית בעלת אותו שם. הוא מציע לבנות מטוסים מאוישים המונעים על ידי שמש. מאז 2009 השתתפו שתי מכונות דומות בבדיקות טיסה. עם הזמן הודיעה חברת הפיתוח על כוונתה ליצור גרסה בלתי מאוישת של המטוס הקיים.
בנובמבר 2019 השלימה Solar Impulse, בסיוע לאונרדו ונורת'רופ גראמן, את הפיכתו של אחד ממטוסי האב -טיפוס למל"ט. מבחני טיסה מתוכננים לשנים 2020-21, ובתחילת שנות העשרים אפשר להשיק ייצור בקנה מידה קטן לטובת לקוחות אמיתיים. הוא האמין שלמל"ט כזה יש יתרון תחרותי בצורה של מאפייני ביצועים גבוהים.
ל- Solar Impulse 2, שנבנתה מחדש למל"ט, יש כנף ישרה עם טווח של 72 מ ', שמתחתיו מותקנים גוף מטוס קל וארבעה צירים של מנועים חשמליים. נעשה שימוש בשילוב של פאנלים סולאריים ומצברים; הספק שיא 66 קילוואט. המטוס פיתח מהירות של עד 140 קמ"ש וטיפס 12 ק"מ. מאפייני העיצוב של השינוי הבלתי מאויש יהיו גבוהים יותר. בפרט, משך הטיסה יוארך ל -90 יום.
סיכויים מוגבלים
בעשורים האחרונים חלה התקדמות משמעותית בתחום מל טים סולאריים. סוגים חדשים של לוחות, סוללות ומנועים חשמליים בעלי מאפיינים משופרים מפותחים ומוצגים; חומרים מודרניים משמשים בבניית מסגרות אוויר, המבטיחות עמידות ומשקל נמוך. יחד עם זאת, למרות כל המאמצים, רחפנים כאלה טרם הגיעו לפעולה מלאה.
למרות כל מאמצי המדענים, פאנלים סולאריים עדיין אינם חזקים במיוחד. כתוצאה מכך, עליהם לתת את השטח המרבי האפשרי עבורם תוך הבהרת המבנה בו זמנית. רק בתנאים כאלה יש מספיק אנרגיה כדי להניע את המנועים ולהטעין את הסוללות. בנוסף, יש צורך באמצעים כדי לשמור על אספקת החשמל למנועים ללא קשר לעוצמת האור האירוע או בהיעדרו.
כתוצאה מכך, מטוס מאויש או מל ט, שנבנה אפילו תוך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות, מתברר כגדול ויקר, אך אינו יכול לשאת מטען משמעותי. עם זאת, הוא מסוגל להציג מאפייני טיסה גבוהים ולכן הוא בעל עניין מעשי מסוים.
היכולת לטוס זמן רב בגובה רב יכולה להיות שימושית בעת ביצוע סיור או ניטור המצב במצבים שונים. כמו כן מוצעים פרויקטים ל"לוויינים אטמוספריים " - כלי טיס בלתי מאוישים למשך טיסה ארוכה עם ציוד להעברת אותות רדיו. טכניקה כזו צפויה להישאר באזור נתון לאורך זמן ולספק תקשורת מתמדת, בהיותה תחליף קל וזול יותר לחלליות.
מן הסתם, ברמה הנוכחית של המאפיינים הטקטיים והטכניים, מל"טים המונעים על ידי שמש אינם יכולים להיות קרביים. כושר הנשיאה המוגבל לא יאפשר לקיחת תחמושת גדולה, והמראה האופייני יגדיל את הראות לכל אמצעי גילוי.עם זאת, מזל"טים וחזרות סיור יכולים לעניין גם צבאות.
מל"טים סולאריים נמצאים בפיתוח במספר מדינות וחלה התקדמות משמעותית. המאפיינים של ציוד כזה גדלים בהדרגה, ובעתיד הנראה לעין, הדגימות הראשונות מסוגלות להגיע לפעולה אמיתית. אולם אין לזלזל בכיוון זה. בפועל, מזל"טים כאלה עשויים להפוך לאמצעי יעיל למילוי נישות ספציפיות בהן הם יכולים לממש את מלוא הפוטנציאל שלהם ולא להראות חסרונות מובנים.
