Самолет Solar Impulse 2 станет «атмосферным спутником» для ВМС США

36

Самолет Solar Impulse 2 в ходе первых испытаний, ноябрь 2014 г.

ВМС США проявляют большой интерес к беспилотным авиационным комплексам разных классов. Теперь они намерены изучить и оценить концепцию БПЛА сверхвысокой продолжительности полета. Разработку, строительство и испытания опытного образца такого класса поручена компании Skydweller Aero. Первые полеты такой машины могут состояться уже в этом или следующем году.

Государственный контракт


Американо-испанская компания Skydweller Aero была основана в 2019 г. с целью участия в работах по созданию беспилотных летательных аппаратов с повышенными летными и эксплуатационными характеристиками. Практически сразу она выкупила наработки организации Solar Impulse и одноименный опытный самолет. В дальнейшем она продолжила развитие чужих решений и приступила к реализации собственных идей.



В первых числах августа Skydweller Aero сообщила о получении заказа от ВМС США. Контракт стоимостью 5 млн долл. предусматривает проведение предварительных работ по созданию БПЛА сверхвысокой продолжительности полета – т.н. атмосферного спутника или псевдоспутника. Не позднее 2 квартала 2022 г. подрядчик должен представить беспилотник-демонстратор технологий. В случае успеха после этого может стартовать полноценный проект.

ВМС США хотели бы получить «атмосферный спутник» с электрической энергоустановкой, способный оставаться в воздухе до 90 суток. Он должен нести полезную нагрузку разного назначения. Предполагается применение радиотехнических систем разного рода, средств разведки и т.д. Такое изделие могло бы занять нишу между БПЛА «традиционных» классов и космическим аппаратами, упростив выполнение некоторых задач.


Самолет в ангаре

Пока речь идет только о поиске и отработке технологий, необходимых для создания полноценного проекта. Разработка последнего может начаться в будущем, но точные сроки назвать пока не могут. Так же неопределенным остается и время поступления «спутника» на вооружение – конечно, если проект дойдет до этого.

Технологическая основа


Компания Skydweller Aero начала исследования тематики «атмосферных спутников» почти сразу после своего основания и уже успела провести часть работ и набрать определенный опыт. Новый заказ от ВМС дает этому проекту финансовую и иную поддержку, а также позволяет надеяться, что перспективные технологии найдут реальное применение.

Компании-подрядчику не придется разрабатывать и строить демонстратор технологий с нуля. В этом качестве планируется использовать уже имеющийся опытный летательный аппарат Solar Impulse 2. В конце 2019 г. началась его перестройка и переоснащение. Целью этого проекта являлось превращение самолета в опционально пилотируемый. Теперь, в зависимости от необходимости, самолет может управляться пилотом из кабины или оператором с земли. Опционально пилотируемый самолет Solar Impulse 2 уже прошел летные испытания.


В ближайшее время, в т.ч. до конца 2021 г., самолет может лишиться кабины и окончательно превратиться в БПЛА. В таком виде его выведут на новый этап испытаний, который собираются провести вместе с ВМС. Сколько времени он займет и чем завершится, неизвестно. Однако компания-подрядчик проявляет оптимизм.

Технические особенности


Экспериментальный самолет Solar Impulce 2 был построен международной организацией Solar Impulse в 2011-14 гг. Летные испытания машины стартовали в 2014 г. и достаточно быстро подтвердили способность самолета к продолжительному полету. Через несколько лет после этого летательный аппарат сменил хозяина, а в ближайшем будущем изменит и свой облик.

Solar Impulse 2 представляет собой самолет-высокоплан нормальной схемы с прямым крылом большого размаха, призванным обеспечивать высокие аэродинамические и летные характеристики. Планер выполнили с использованием легких сплавов, пластиков и композитов. Благодаря этому самолет длиной 22,4 м с размахом крыла 71,9 м имеет взлетную массу всего 2,3 т.


Летные испытания после недавней модернизации, апрель 2021 г.

Для самолета была разработана оригинальная энергоустановка на основе солнечных батарей и аккумуляторов. Верхняя поверхность крыла, оперения и фюзеляжа покрыта 17248 элементами солнечных батарей общей площадью ок. 270 кв.м. и общей мощностью до 66 кВт. Энергия поступает на четыре литий-ионные батареи емкостью по 41 кВт⋅ч, а также на четыре электродвигателя мощностью по 13 кВт с двухлопастными тянущими винтами диаметром 4 м.

Самолет оснащен одноместной негерметичной кабиной со всем необходимым оборудованием. Для проведения длительных полетов предусмотрели автопилот, снижающий нагрузку на летчика и позволяющий ему отдыхать в полете. Для полетов на высотах до 10-12 км имеется кислородное оборудование.

В ходе первых испытаний Solar Impulse 2 показал способность взлетать на скорости 36 км/ч; максимальная скорость – 140 км/ч. Крейсерская скорость в дневное время составляет 90 км/ч, а в ночное, при слабом освещении или при его отсутствии, падает до 60 км/ч.

Использование энергии солнца в теории обеспечивает неограниченную дальность и продолжительность полета. В 2015-16 гг. это использовали в ходе кругосветного путешествия. Весь маршрут разделили на 17 отрезков разной длины и продолжительности. Самый длительный полет состоялся летом 2015-го и продлился 117 ч. Новые рекорды такого рода не устанавливались ввиду чрезмерной нагрузки на пилота.


Дальнейшее увеличение продолжительности полета связано с отказом от присутствия пилота на борту. В настоящее время единственный Solar Impulse 2 перестраивается по такому проекту. Самолет лишится кабины и соответствующих систем управления. Вместо них установят новую носовую часть фюзеляжа и средства автономного и дистанционного управления. После такой переработки БПЛА сможет брать на борт полезную нагрузку массой до 400 кг.

«Спутник» для флота


Работы по перестройке экспериментального самолета приближаются к своему завершению, и до конца года его могут поднять в воздух в новой конфигурации. Затем начнутся испытания с целью наработки опыта, а также в интересах ВМС. Как долго продлятся эти мероприятия, пока не сообщали. Также остаются неясными их результаты, хотя и имеются основания для положительных прогнозов.

В перспективе, после оценки демонстратора технологий, ВМС США могут инициировать разработку полноценного «атмосферного спутника». Компания Skydweller Aero, используя накопленный опыт, вполне способна получить соответствующий заказ. Впрочем, запуск конкурса и проектирования остается делом отдаленного будущего.

Уже известно, каким может быть результат подобного проекта. ВМС желают получить беспилотный летательный аппарат, способный автономно или по командам продолжать полет в течение трех месяцев и имеющий неограниченную практическую дальность. Благодаря этому аппарат сможет долго и без перерыва пребывать в заданном районе, решая поставленную задачу. Кроме того, неограниченная дальность обеспечит возможность достижения любой точки мира вне зависимости от места взлета.


Проектный облик полностью беспилотной версии Solar Impulse 2

Рассматривается несколько вариантов полезной нагрузки. За счет этого беспилотник сможет вести оптическую или радиотехническую разведку, а также выполнять функции воздушного ретранслятора радиосигналов. При этом «спутник» вряд ли сможет стать эффективным ударным БПЛА.

Беспилотники сверхвысокой продолжительности полета не просто так называют «атмосферными спутниками». С точки зрения решаемых задач, они, с некоторыми оговорками, являются функциональными аналогами космических аппаратов. Такие БПЛА могут вести разведку, обеспечивать связь и навигацию и т.д. В то же время, летательный аппарат может быть проще и дешевле в производстве и эксплуатации. Однако имеется целый ряд технических и иных сложностей, без преодоления которых нельзя рассчитывать на высокие характеристики и эффективность применения.

Большое будущее


Проекты от Solar Inpulse, Skydweller Aero и других организаций разрабатывались с целью освоения новых технологий в области авиации, а также для определения их реальных перспектив. Проведенные испытания подтвердили расчетные характеристики и показали, что новые решения имеют самое большое будущее.

Теперь речь идет об использовании новых технологий в проекте с реальными перспективами. При этом, как нередко бывает, новыми идеями заинтересовались вооруженные силы развитой страны. Этот факт дает разработчикам проекта надежду на успешное завершение теоретических и проектных работ – и на будущие контракты. Впрочем, для этого необходимо пройти стадию демонстрации технологий и показать потенциал своих проектов в военной области, на что уйдет некоторое время.
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

36 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. +15
    16 августа 2021 18:09
    Ну наконец то что то толковое, а то этот Афганистан уже из каждого утюга задрал.
    1. +2
      16 августа 2021 18:22
      способный оставаться в воздухе до 90 суток

      предусмотрели автопилот, снижающий нагрузку на летчика и позволяющий ему отдыхать в полете.

      Небесная гауптвахта какая то laughing
      1. 0
        16 августа 2021 18:44
        На гауптвахте прогулка час в день (ну и строевая подготовка). И восьмичасовой сон на чистой койке. И туалет с баней.
        1. +3
          17 августа 2021 00:11
          И туалет с баней.


          Ау ! Какая баня ? Перед "оформлением" предоставляется справка о том , что помыт в бане. Даже если дали на полную катушку 10 суток. Отличники боевой и политической , блин , на губу не ездили.
        2. +5
          17 августа 2021 06:08
          Это сейчас так?
          Что-то в середине 80-х прошлого века не припомню ни чистой койки, ни бани.
          Нары, отстегивающиеся от стены на ночь помню и шинель для укрывания.
          Ну и с восьмичасовым сном проблемы были :)
    2. +3
      16 августа 2021 19:00
      -Такое изделие могло бы занять нишу между БПЛА «традиционных» классов и космическим аппаратами, упростив выполнение некоторых задач.
      Как и в военных так в гражданских целях.Например,МЧС.
      Идея замечательная.Спасибо,Кирилл.Плюс.
  2. +3
    16 августа 2021 18:18
    ВМС США хотели бы получить «атмосферный спутник» с электрической энергоустановкой, способный оставаться в воздухе до 90 суток.

    Очень разумно . Солнечные батареи позволят дольше висеть в воздухе.
    По сути - планер .
    1. +2
      17 августа 2021 00:46
      Солнечные батареи позволят дольше висеть в воздухе.


      270 кв м . И с них снимают 66 квт. Это при том , что 1, 37 квт на кв м плотность потока . КПД получается 18 % . Ну, реалистичные цифры , ладно.
      52 квт ( 71 лошадка ) на 2,3 тонны . 32 кг на лошадиную силу при нагрузке на крыло 8,5 кг на кв м. Вообще-то игрушка для ветра . Особенно если учесть, что из этих 66 квт половину надо на ночь на зарядку аккумуляторов .Так что вопросы по применению остаются .
      1. +1
        17 августа 2021 11:57
        какие вопросы?
        вы читали? он УЖЕ облетел землю где один из отрезков полета был более 5ти суток, еще раз УЖЕ!!!!!
        не облетел за один отрезок только потому что в кабине ПИЛОТ!!!
        вопросы у него.....
        такой аппарат нужно было пускать в серию уже вчера и там работают, насколько помню схожие проекты есть у гугла и фейсбука
        1. -1
          17 августа 2021 12:24
          только потому что в кабине ПИЛОТ!!!

          И аккумуляторы перегрелись ....Почитайте историю этих "кусков " полёта.
          такой аппарат нужно было пускать в серию уже вчера

          А люди зачем-то испытывают и оценивают .....Глупые неверующие ... wink
          Может барражирование сменами обычными БПЛА с дизелями лучше ? Сутки в районе , четверо суток дорога туда-обратно. Пять нормальных машин обеспечат круглосуточную работу . По крайней мере их ветром не снесёт . laughing Кстати реальную кругосветку за 9 суток совершил нормальный самолёт , а не такой электромотылёк.
          1. 0
            17 августа 2021 12:33
            ох уж этот "страшный ветер" laughing это уже мем в руском интернете - маркер "эксперта"
            люди уже века назад научились "работать" с ветром, сначала плавать и потом летать, внезапно планеры могут летать против ветра laughing , я уже молчу что на разных высотах ветер в разные направления и с разной силой дует...
    2. 0
      17 августа 2021 17:29
      Планёры без двигателей
  3. +1
    16 августа 2021 18:20
    "Однако имеется целый ряд технических и иных сложностей, без преодоления которых нельзя рассчитывать на высокие характеристики и эффективность применения." - вот это и есть те самые "подводные камни". Вопрос о массо-габаритных и энергетических характеристиках оборудования для разведки и ретрансляции. Конечно, со временем эти вопросы утрясут, но сейчас реализовать действующий образец "в железе", даже на элементной базе "наших партнеров", пока нереально, максимум - демонстратор технологий. Но идея перспективная и интересная. Надеюсь у нас ее тоже развивают.
    1. -7
      16 августа 2021 18:23
      вот это и есть те самые "подводные камни"

      Основной подводный камень - солнечные лучи . На Ближнем Востоке может летать (долго), а вот в районе Британии (с их туманами) уже нет.
      1. +3
        16 августа 2021 18:31
        Не думаю, будет летать. Современные солнечные батареи имеют довольно приличный КПД и работают ( подзаряжают аккумуляторы, которые и крутят движки) спокойно в рассеянном дневном свете. Тем более, что наиболее плотные облака до 2 тысяч метров, а самолеты ретрансляторы работают на высотах около 6 т. метров, там и солнышка поболее, а если встанут на 10-12 тысяч метров, так вообще красота.
        1. -5
          16 августа 2021 18:48
          а если встанут на 10-12 тысяч метров, так вообще красота.

          С 10 000м ОЛС уже хуже работает , а если ставить активный радар - то он есть много энергии .
          1. 0
            16 августа 2021 21:23
            ОЛС\РЛС и не нужны, эти высотники нужны не для разведки, а в первую очередь для связи и гео-позиционирования(гео-реперы, а не гео-локация). Саму разведку можно синхронно\асинхронно проводить с других аппаратов, в том числе базируемых на таком высотнике.
            1. +1
              16 августа 2021 22:14
              Сейчас занимаются фотоэлементами, которые поглощают тепловое излучение. Это позволит летать в любую непогоду, кроме сильной ночной бури а тихой ночью спускаться и летать почти над землёй, используя излучение нагретой земли. Кроме того - инфракрасные фотоэлементы дадут и хорошую инфракрасную оптику и возможность вести ночное наблюдение - может быть даже использовать крылья в качестве огромных фотоматриц.
              Спектр пропускания облачной атмосферы позволяет вести любительскую инфракрасную астросъемку Луны через высокую облачность.
      2. +6
        16 августа 2021 18:46
        Цитата: lucul
        а вот в районе Британии (с их туманами) уже нет.

        На высоте 10 000 метров и над Британией почти безоблачное небо.
        1. 0
          16 августа 2021 20:23
          Цитата: Hagen

          На высоте 10 000 метров и над Британией почти безоблачное небо

          Но холодно как морозильной камере, что не айс для аккумуляторных батарей.
      3. 0
        16 августа 2021 18:48
        Цитата: lucul
        Основной подводный камень - солнечные лучи

        Еще в 2016 г. В Китае прошли испытания нового гелиевого стратосферного дирижабля Yuanmeng, способного подниматься на высоту до 100 километров.. Летательный аппарат нового типа заполнен 18 тысячами кубометров гелия и может находиться в воздухе до 48 часов. В его верхней части размещены солнечные батареи, которые вырабатывают электроэнергию для двигателей, а в гондоле находится оборудование для связи и разведки... «Главной проблемой при создании почти космического дирижабля стал резкий перепад температур днем и ночью», - отметил руководитель группы разработчиков Yuanmeng, академик Ю Куан.https://topwar.ru/85061-kitay-ispytal-dirizhabl-ohotnik-za-avianoscami.html
        Вопрос скорее в ветрах и перепадах температур...
      4. -2
        17 августа 2021 04:56
        Взлетит выше облачности и все)
      5. 0
        17 августа 2021 06:10
        На высоте 10-12 тыс. м. нет туманов.
        Там, как правило, и облаков уже нет.
        Сплошное солнце.
  4. +1
    16 августа 2021 18:26
    Хорошая вещь! Написано-аналог спутника,по моему даже лучше.Спутник пролетел-и жди его час-полтора.Только геостационарные висят над районом.А этот пепелац всегда над головой и движется куда надо.Да и посадить можно,для обслуживание и пр.И цена,с космическим аппаратом несравнима.
    Единственный минус-могут легко сбить-огромный тихоходный самолет,на достижимой высоте.
    1. +1
      16 августа 2021 18:45
      Единственный минус-могут легко сбить-огромный тихоходный самолет,на достижимой высоте.

      С 10 000м у него радиогоризонт будет в 350км , а это далеко не каждое ПВО достанет на такой дисстанции.
      1. 0
        16 августа 2021 20:00
        А если истребитель?Ну заметит,но не убежит...
      2. +1
        16 августа 2021 20:11
        А он сам много ли своим локатором на батарейках за 300 км разглядит?
  5. sen
    +3
    17 августа 2021 11:11
    Я читал про альтернативу. Беспилотный дирижабль с солнечными панелями. Израиль разрабатывал стратосферный (высота полета около 21 км) автономный (до трех лет непрерывного полета) дирижабль SPA.
  6. 0
    23 сентября 2021 14:17
    Атмосферным спутником он будет только в пределах своих границ , над Россией он будет простым шпионом и целью для ПВО !
  7. 0
    4 октября 2021 06:25
    Для аэропожарной охраны то самое. Для постоянного мониторинга лесов.

«Правый сектор» (запрещена в России), «Украинская повстанческая армия» (УПА) (запрещена в России), ИГИЛ (запрещена в России), «Джабхат Фатх аш-Шам» бывшая «Джабхат ан-Нусра» (запрещена в России), «Талибан» (запрещена в России), «Аль-Каида» (запрещена в России), «Фонд борьбы с коррупцией» (запрещена в России), «Штабы Навального» (запрещена в России), Facebook (запрещена в России), Instagram (запрещена в России), Meta (запрещена в России), «Misanthropic Division» (запрещена в России), «Азов» (запрещена в России), «Братья-мусульмане» (запрещена в России), «Аум Синрике» (запрещена в России), АУЕ (запрещена в России), УНА-УНСО (запрещена в России), Меджлис крымскотатарского народа (запрещена в России), легион «Свобода России» (вооруженное формирование, признано в РФ террористическим и запрещено)

«Некоммерческие организации, незарегистрированные общественные объединения или физические лица, выполняющие функции иностранного агента», а так же СМИ, выполняющие функции иностранного агента: «Медуза»; «Голос Америки»; «Реалии»; «Настоящее время»; «Радио свободы»; Пономарев; Савицкая; Маркелов; Камалягин; Апахончич; Макаревич; Дудь; Гордон; Жданов; Медведев; Федоров; «Сова»; «Альянс врачей»; «РКК» «Центр Левады»; «Мемориал»; «Голос»; «Человек и Закон»; «Дождь»; «Медиазона»; «Deutsche Welle»; СМК «Кавказский узел»; «Insider»; «Новая газета»