זווית צפייה נוחה
גבהים סטרטוספריים בסדר גודל של 18-30 קילומטרים אינם נשלטים היטב על ידי בני אדם. בסוג זה של "שטח קרוב" מטוסים נלקחים לעיתים רחוקות, ואין שם חלליות. אבל שכבה כזו בשכבת האוויר של כדור הארץ נוחה מאוד לתצפית סמויה. ראשית, כלי טיס בגבהים כאלה יכולים לסקור אזור הדומה לשטחי אפגניסטן או סוריה, ובמקביל לסייר על שטח אחד לאורך זמן. יחד עם זאת, הלוויין המקיף מדלג על פני השטח די מהר, לרוב אין לו זמן ללכוד אובייקטים ותהליכים חשובים. שנית, מערכות ההגנה האווירית הקרקעיות עדיין לא נועדו לחפש ולהשמיד מטוסי סיור קטנים כל כך בגובה ובגובה רב. על פי חישובים, אזור הפיזור האפקטיבי יכול להגיע ל 0.01 מ '2… כמובן, עם הופעתם המסיבית של פסאודו-לוויינים כאלה בשמיים, ההגנה האווירית תמצא פתרונות ליירוט, אך עלות ההרס עלולה להיות בלתי נמנעת. בנוסף לסיור, מזל"טים בגובה רב יכולים לספק תקשורת וניווט.
רוב המל"טים שפותחו עד כה, מיועדים לגבהים כאלה, בנויים על בסיס תאים סולאריים וסוללות. בגבהים של כמה עשרות קילומטרים, אנרגיה סולארית "נקלטת" ביעילות רבה יותר, מה שמאפשר למכונה המכונפת לא רק להניע מנועים חשמליים, אלא גם לאחסן אנרגיה בסוללות. בלילה, המל"טים משתמשים במה שהם מאחסנים במהלך היום; עם עלות השחר, המחזור חוזר. מתברר מעין מכונת תנועה תמידית המאפשרת למכונות לעוף ממספר ימים למספר שנים בגבהים של עד 30 קילומטרים. לדוגמא, אם פסאודו-לוויין כזה יחליף את הגלובל הוק המפורסם, אז המפעיל לבדו יחסוך כ -2000 טון דלק בשנה. זה לא לוקח בחשבון את העלות הנמוכה וזמן הפעולה הרבה יותר ארוך. עם זאת, כל המידע הזה הוא תיאורטי: עד עכשיו, השיא למשך הטיסה של ציוד כזה הוא 26 ימים. זה הושג בשנת 2018 על ידי פסאודו-לוויין האירופאי איירבוס זפיר.
בהשוואה ללוויינים קלאסיים, מזל"טים בגובה רב הם באופן טבעי הרבה יותר זולים וקרובים יותר לכדור הארץ, מה שמבטיח ירי וצפייה באיכות גבוהה. איירבוס זפיר הנ"ל זול פי 10 מהגלובל הוק וזול פי 100 מלווייני ויו -וורלד. במקרה זה, פסאודו-לוויינים ממוקמים מתחת ליונוספירה, מה שמגדיל את דיוק הניווט וקביעת המיקום של מקורות פליטת רדיו. שלא כמו לוויין, מטוס מסוגל לרחף מעל אובייקט התצפית במשך זמן רב, כמו נשר, לעקוב אחר כל השינויים המתרחשים למטה.
מהו הרעיון של פסאודו-לוויין לטיסה סטרטוספרית? זהו מסגרת אוויר מורכבת קלה בעלת מאפיינים אווירודינמיים טובים, מצוידת בפאנלים סולאריים יעילים במיוחד, מצברים ותאי דלק. בנוסף, נדרשים מנועים חשמליים יעילים במיוחד, התקני בקרה קלים עם צריכת אנרגיה נמוכה, המסוגלים להגיב באופן מיידי ועצמאי למצבי חירום בטיסה. רכבים בגובה כזה מובחנים ביכולת הנשיאה הנמוכה שלהם (עד 100-200 ק ג) ובאיטיות קיצונית-עד כמה עשרות קילומטרים בשעה. הראשון מביניהם הופיע בשנות השמונים בארצות הברית.
פאנלים סולאריים מעופפים
לווייני פסאודו ניסיוניים של תוכנית HALSOL היו הראשונים בין מכשירים כאלה בארצות הברית.שום דבר הגיוני לא יצא מהם בשל הפיגור היסודי בטכנולוגיה: לא היו סוללות מרווחות או תאים סולאריים יעילים. הפרויקט נסגר, אך הופעת האבטיפוס לא סווגה, והיוזמה עברה לנאס א. המומחים שלה הציגו את Pathfinder שלהם בשנת 1994, שהפך, למעשה, לתקן הזהב של פסוודו-לוויינים עתידיים. מוטת הכנף של המכשיר הייתה 29.5 מטר, משקל ההמראה של 252 קילוגרם וגובהה של 22.5 קילומטרים. במהלך מספר שנים, הפרויקט שודר שוב ושוב; האחרון בסדרה היה ה- HP הליוס, שכנפיו נמתחו עד 75 מטרים, משקל ההמראה נתפס עד 2.3 טון. מכשיר זה באחד הדורות הצליח לטפס ל -29,524 מטרים - שיא של טיסות אופקיות ללא מנועי סילון. בשל תאי הדלק המימן הלא מושלמים, הליוס HP התמוטט באוויר במהלך הטיסה השנייה. הם לא חזרו לרעיון שיקומו.
הדגם השני המוכר של פסאודו-לוויין רב תכליתי יכול להיקרא משפחת זפיר ממשפחת QinetiQ הבריטית, שהופיעה באופק המלאכותי בשנת 2003. לאחר בדיקות מקיפות ושיפורים בעיצוב, הפרויקט נרכש על ידי איירבוס הגנה וחלל בשנת 2013 והתפתח לשני דגמים עיקריים. הראשון בעל מוטת כנפיים של 25 מ 'וכולל: רחפן העשוי מסיבי פחמן קלים במיוחד, פאנלים סולאריים עשויים סיליקון אמורפי מבית United Solar Ovonic, סוללות ליתיום-גופרית (3 קוט"ש) מבית Sion Power, טייס אוטומטי ומטען מבית QinetiQ. פאנלים סולאריים מייצרים עד 1.5 קילוואט חשמל, וזה מספיק לטיסה מסביב לשעון בגובה של 18 ק"מ. הפסאודו-לוויין השני והגדול יותר היה ה- Zephyr T עם שני זנבי זנב ומוטת כנפיים מוגדלת (מ -25 מ 'ל -33 מ'). עיצוב זה מאפשר הרמה פי 4 מהמטען (במשקל 20 ק"ג, מספיק להכיל תחנת מכ"ם בגובה 19,500 מ ').
צפיר כבר נדבק על ידי צבאות בריטניה הגדולה וארצות הברית בכמויות בודדות. הם עדיין לא הספיקו להתרגל לגמרי לחיילים, כאשר במרץ 2019 התרסק אחד מהם ליד מפעל הרכבה בפרנבורו, המפשייר. בתאונה זו, החסרון העיקרי של מטוסים כאלה נחשף במלוא תפארתו - רגישותו הגבוהה לתנאים מטאורולוגיים בזמן ההמראה והנחיתה. בגובה עבודה של קילומטרים רבים, פסאודו-לוויינים אינם מפחדים ממשקעים ורוחות, אך בקרקע הם מרגישים לא בנוח.
DARPA גם לא התרחקה מנושא כה מבטיח ובסוף שנות האלפיים יזמה את תוכנית VULTURE (High-High Altitude, Ultraendurance, Loitering Theatre Element-מערכת תצפית סופר-גבוהה עם שוטטות ארוכות במיוחד על תיאטרון מבצעים). הבכור היה לוויין הפסאודו הסולרי הנשר, שנוצר על ידי חברת בואינג פנטום וורקס בשיתוף עם מערכות קינצ'ק ו- Venza Power. לענקית זו מוטת כנפיים של 120 מטר, סוללות ליתיום-גופרית, שמונה מנועים המונעים על ידי פאנלים סולאריים ותאי מימן כאחד. נכון לעכשיו, האמריקאים סיווגו את הפרויקט וככל הנראה כבר בוחנים את הנשר הסולרי בצורה של אבות טיפוס לפני ייצור.
המודרני ביותר מבין אב הטיפוס הלא מסווג הוא פסאודו-לוויין שפותח במשותף על ידי BAE ו- Prismatic Ltd-PHASA-35 (מטוסים סולאריים מתמידים בגובה רב, מטוסים סולאריים לטווח ארוך). בפברואר 2020 הוא שוגר לאוויר לראשונה בבסיס חיל האוויר המלכותי בדרום אוסטרליה. פאנל סולארי מעופף בעל כנפיים מסוגל לטפס 21 קילומטרים ולשאת מטען במשקל של עד 15 קילוגרם. בסטנדרטים של מזל טים בגובה רב, ל- PHASA-35 מוטת כנפיים קטנה של 35 מטר ומיועדת, כפי שכותבים המפתחים עצמם, לניטור, תקשורת ואבטחה. עם זאת, הנתיב הראשוני והעיקרי של הלוויין הפסאודו יהיה עבודה קרבית. בהקשר זה, בעקבות תוצאות הטיסה הראשונה, העיר איאן מולדוני, המנהל הטכני של BAE מערכות:
זוהי תוצאה מוקדמת יוצאת דופן ומדגימה את הקצב שאפשר להשיג כאשר אנו משלבים את מיטב היכולות הבריטיות.מעבר מעיצוב לטיסה תוך פחות משנתיים (20 חודשים) מראה כי אנו יכולים להתמודד עם האתגר שממשלת בריטניה הציבה בפני התעשייה לבנות את מערכת הקרב האווירית העתידית בעשור הקרוב.
עד סוף שנה זו תוכנן להשלים את הבדיקות ולאחר 12 חודשים להעביר את רכבי הייצור הראשונים ללקוח. אך המגיפה, כמובן, תבצע התאמות משלה במסגרת הזמן שצוין.
כעת יש גידול מתמיד בעניין במל"טים בגובה כזה, והרחבת אזור הפיתוח היא הוכחה לכך. בנוסף להצלחות סין, הודו, טייוואן ודרום קוריאה, לשכות עיצוב רוסיות מעורבות בתכנון לווייני פסאודו. המל"ט הניסיוני הביתי הראשון בגובה רב פותח ב- S. A. לאבוצ'קין וכינה את LA-251 "אסיסט". הוא הוצג לראשונה בפורום צבא 2016. המזל"ט מיוצר לפי העיצוב האווירודינמי הרגיל והוא חד -מטוס נשיאה חופשית עם מוטת כנפיים של 16 מ 'ומסה של כ -145 ק"ג. לדו -המטוס שני בומי זנב, ארבעה מנועים של 3 כ"ס, והוא מצויד בסוללת 240 אה. גובה טיסה עד 12 אלף מטר, משך זמן עד 72 שעות. "אאיסט" גדול יותר מפותח עם מוטת כנפיים של 23 מטרים ומטען של 25 ק"ג. פסאודו-לוויין כזה כבר עולה 18 קילומטרים ויכול להישאר באוויר מספר ימים. לצורך הבהרת העיצוב, המטוס נשאר עם קרן אחת ומספר המנועים הופחת מארבעה לשניים. התפתחות נוספת של הנושא המקומי של פסאודו-סאטליטים מונעת מחוסר טכנולוגיות לייצור סוללות ליתיום-גופרית בהספק אנרגיה ספציפי של 400–600 וואט / ק"ג. בנוסף, אנו זקוקים לפאנלים סולאריים בעלי משקל סגולי של 0.32 ק"ג / מ '2 עם יעילות של 20%לפחות. מבחינות רבות, תלוי בכך אם רוסיה תוכל לצמצם את הפער הקיים עם מנהיגי העולם. עם שטח כה עצום, המדינה שלנו פשוט לא יכולה להסתדר בלי פסוואודו-לוויינים כאלה בעתיד.
