Solar Impulse 2 se convertirá en un satélite atmosférico de la Armada de EE. UU.
Airplane Solar Impulse 2 durante las primeras pruebas, noviembre de 2014
La Marina de los EE. UU. Muestra un gran interés en los vehículos aéreos no tripulados aviación complejos de diferentes clases. Ahora tienen la intención de estudiar y evaluar el concepto de un UAV de tiempo de vuelo ultralargo. El desarrollo, la construcción y las pruebas de un prototipo de esta clase fueron confiados a Skydweller Aero. Los primeros vuelos de una máquina de este tipo pueden tener lugar este año o el próximo.
Contrato de gobierno
La empresa hispanoamericana Skydweller Aero se fundó en 2019 con el objetivo de participar en el desarrollo de vehículos aéreos no tripulados con mayores características de vuelo y operativas. Casi de inmediato, compró los desarrollos de la organización Solar Impulse y el avión prototipo del mismo nombre. En el futuro, continuó desarrollando soluciones de otras personas y comenzó a implementar sus propias ideas.
A principios de agosto, Skydweller Aero anunció que había recibido un pedido de la Marina de los EE. UU. El contrato por valor de $ 5 millones prevé el trabajo preliminar para la creación de un UAV de duración ultra alta, el llamado. satélite atmosférico o pseudo-satélite. El contratista debe enviar un dron demostrador de tecnología a más tardar el segundo trimestre de 2. Si tiene éxito, entonces puede comenzar un proyecto completo.
La Marina de los Estados Unidos quisiera recibir un "satélite atmosférico" con una planta de energía eléctrica, capaz de permanecer en el aire hasta por 90 días. Debe llevar una carga útil para varios propósitos. Está previsto utilizar varios tipos de sistemas de ingeniería de radio, equipos de reconocimiento, etc. Tal producto podría ocupar un nicho entre los UAV de clases "tradicionales" y las naves espaciales, simplificando el desempeño de algunas tareas.
Avión en el hangar
Hasta ahora, solo estamos hablando de la búsqueda y el desarrollo de tecnologías necesarias para crear un proyecto completo. El desarrollo de este último puede comenzar en el futuro, pero aún no se pueden llamar las fechas exactas. El momento de la entrada en servicio del satélite también es incierto, por supuesto, si el proyecto llega a eso.
Bases tecnologicas
Skydweller Aero comenzó a investigar el tema de los "satélites atmosféricos" casi inmediatamente después de su fundación y ya ha logrado realizar parte del trabajo y ganar algo de experiencia. La nueva orden de la Marina le da a este proyecto apoyo financiero y de otro tipo, y también da esperanzas de que las tecnologías prometedoras encuentren una aplicación real.
El contratista no tiene que diseñar y construir un demostrador de tecnología desde cero. En esta capacidad, se prevé utilizar la aeronave experimental Solar Impulse 2 ya existente. A finales de 2019 se inició su reestructuración y reequipamiento. El objetivo de este proyecto era convertir la aeronave en una aeronave pilotada opcionalmente. Ahora, dependiendo de la necesidad, la aeronave puede ser controlada por el piloto desde la cabina o por el operador desde tierra. El avión opcionalmente tripulado Solar Impulse 2 ya ha superado las pruebas de vuelo.
En un futuro próximo, incl. para fines de 2021, el avión puede perder la cabina y finalmente convertirse en un UAV. De esta forma, se llevará a una nueva etapa de pruebas, que se llevará a cabo junto con la Armada. Se desconoce cuánto tiempo llevará y cómo terminará. Sin embargo, el contratista es optimista.
rasgos técnicos
El avión experimental Solar Impulce 2 fue construido por la organización internacional Solar Impulse en 2011-14. Las pruebas de vuelo de la aeronave comenzaron en 2014 y confirmaron con suficiente rapidez la capacidad de la aeronave para volar durante mucho tiempo. Unos años después de esto, el avión cambió de propietario y en un futuro próximo cambiará su apariencia.
El Solar Impulse 2 es un avión normal de ala alta con un gran ala recta, diseñado para proporcionar altas características aerodinámicas y de vuelo. El planeador se fabricó con aleaciones ligeras, plásticos y compuestos. Gracias a esto, el avión con una longitud de 22,4 my una envergadura de 71,9 m tiene un peso de despegue de solo 2,3 toneladas.
Pruebas de vuelo después de la reciente modernización, abril de 2021
Se desarrolló una planta de energía original basada en paneles solares y acumuladores para la aeronave. La superficie superior del ala, empenaje y fuselaje está cubierta con 17248 células solares con un área total de aprox. 270 metros cuadrados y con una potencia total de hasta 66 kW. La energía se suministra a cuatro baterías de iones de litio de 41 kWh, así como a cuatro motores eléctricos de 13 kW con hélices de tracción de dos palas de 4 m de diámetro.
La aeronave está equipada con una única cabina sin presión con todo el equipamiento necesario. Para vuelos de larga duración, se proporcionó un piloto automático, que reduce la carga del piloto y le permite descansar en vuelo. El equipo de oxígeno está disponible para vuelos a altitudes de hasta 10-12 km.
Durante las primeras pruebas, Solar Impulse 2 mostró la capacidad de despegar a una velocidad de 36 km / h; la velocidad máxima es de 140 km / h. La velocidad de crucero durante el día es de 90 km / h, y por la noche, con poca luz o en ausencia de ella, desciende a 60 km / h.
En teoría, el uso de energía solar proporciona un alcance y una duración ilimitados del vuelo. En 2015-16. se utilizó durante el viaje alrededor del mundo. Todo el recorrido se dividió en 17 tramos de diferentes longitudes y duraciones. El vuelo más largo tuvo lugar en el verano de 2015 y duró 117 horas, no se establecieron nuevos récords de este tipo debido a la excesiva carga de trabajo del piloto.
Un aumento adicional en la duración del vuelo está asociado con el rechazo de la presencia del piloto a bordo. Actualmente, se está reconstruyendo el único Solar Impulse 2 para un proyecto de este tipo. La aeronave perderá la cabina y los sistemas de control relacionados. En su lugar, se instalarán una nueva nariz del fuselaje e instalaciones autónomas y de control remoto. Después de dicho procesamiento, el UAV podrá llevar a bordo una carga útil de hasta 400 kg.
"Sputnik" para la flota
El trabajo de reestructuración de la aeronave experimental está a punto de completarse y, a finales de año, podrá elevarse en el aire con una nueva configuración. Luego comenzarán las pruebas con el objetivo de ganar experiencia, así como en interés de la Armada. Aún no se ha anunciado cuánto durarán estos eventos. Sus resultados tampoco están claros, aunque hay motivos para hacer predicciones positivas.
En el futuro, después de evaluar el demostrador de tecnología, la Marina de los Estados Unidos puede iniciar el desarrollo de un "satélite atmosférico" completo. Skydweller Aero, utilizando la experiencia acumulada, es bastante capaz de obtener un pedido correspondiente. Sin embargo, el lanzamiento de la competencia y el diseño sigue siendo una cuestión de un futuro lejano.
Ya se sabe cuál puede ser el resultado de tal proyecto. La Armada quiere conseguir un vehículo aéreo no tripulado capaz de seguir volando de forma autónoma o al mando durante tres meses y que tenga un alcance práctico ilimitado. Gracias a esto, el dispositivo podrá permanecer en una zona determinada durante mucho tiempo y sin interrupciones, resolviendo la tarea. Además, el alcance ilimitado proporcionará la capacidad de llegar a cualquier parte del mundo, independientemente del lugar de despegue.
El aspecto de diseño de la versión totalmente autónoma de Solar Impulse 2
Se están considerando varias opciones de carga útil. Debido a esto, el dron podrá realizar reconocimientos ópticos o electrónicos, así como realizar las funciones de un repetidor aéreo de señales de radio. Al mismo tiempo, es poco probable que el "satélite" pueda convertirse en un UAV de ataque eficaz.
Drones la duración de vuelo ultra alta no se llama simplemente "satélites atmosféricos". Desde el punto de vista de las tareas a resolver, son, con algunas reservas, análogos funcionales de los vehículos espaciales. Dichos UAV pueden realizar reconocimientos, proporcionar comunicaciones y navegación, etc. Al mismo tiempo, la aeronave puede ser más simple y económica de fabricar y operar. Sin embargo, hay una serie de dificultades técnicas y de otro tipo, sin superar las cuales no se puede contar con un alto rendimiento y eficiencia de uso.
Gran futuro
Se desarrollaron proyectos de Solar Inpulse, Skydweller Aero y otras organizaciones para dominar las nuevas tecnologías en el campo de la aviación, así como para determinar sus perspectivas reales. Las pruebas realizadas confirmaron las características calculadas y mostraron que las nuevas soluciones tienen mayor futuro.
Ahora hablamos del uso de nuevas tecnologías en un proyecto con perspectivas reales. Al mismo tiempo, como sucede a menudo, las fuerzas armadas de un país desarrollado se interesaron por nuevas ideas. Este hecho da a los desarrolladores del proyecto la esperanza de completar con éxito el trabajo teórico y de diseño, y de futuros contratos. Sin embargo, para ello es necesario pasar por la etapa de demostración de tecnologías y mostrar el potencial de sus proyectos en el ámbito militar, lo que llevará algún tiempo.
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