Sudut pandangan yang digemari
Ketinggian stratosfera sejauh 18-30 kilometer kurang dikuasai oleh manusia. Pesawat "dekat ruang" seperti ini jarang diambil, dan tidak ada kapal angkasa di sana. Tetapi lapisan seperti di lapisan udara Bumi sangat sesuai untuk pemerhatian tersembunyi. Pertama, pesawat di ketinggian seperti itu dapat meninjau kawasan yang setanding dengan wilayah Afghanistan atau Syria, dan pada masa yang sama melakukan rondaan di satu wilayah untuk waktu yang lama. Pada masa yang sama, satelit yang mengorbit melewati medan dengan lebih cepat, seringkali tidak mempunyai masa untuk menangkap objek dan proses penting. Kedua, sistem pertahanan udara darat belum dirancang untuk mencari dan memusnahkan pesawat pengintai bersaiz kecil dan tinggi itu. Menurut pengiraan, kawasan penyerakan berkesan boleh mencapai 0,01 m2… Sudah tentu, dengan penampilan satelit pseudo yang begitu besar di langit, pertahanan udara akan mencari jalan keluar untuk memintas, tetapi kos pemusnahannya boleh dilakukan. Selain pengintaian, drone dengan ketinggian tinggi dapat memberikan komunikasi dan navigasi.
Sebilangan besar drone yang dikembangkan sejauh ini, dirancang untuk ketinggian seperti itu, dibina berdasarkan sel solar dan bateri. Pada ketinggian beberapa puluh kilometer, tenaga suria "diserap" jauh lebih cekap, yang membolehkan mesin bersayap tidak hanya menggerakkan motor elektrik, tetapi juga menyimpan tenaga dalam bateri. Pada waktu malam, drone menggunakan apa yang mereka simpan pada siang hari; pada waktu subuh, kitaran berulang. Ternyata sejenis mesin gerakan berterusan yang membolehkan mesin terbang dari beberapa hari hingga beberapa tahun pada ketinggian hingga 30 kilometer. Sebagai contoh, jika satu satelit semu menggantikan Hawk Global yang terkenal, maka pengendali sahaja akan menjimatkan kira-kira 2000 tan bahan bakar setiap tahun. Ini tidak mengambil kira kos yang lebih rendah dan masa operasi yang lebih lama. Walau bagaimanapun, semua maklumat ini bersifat teoritis: sehingga kini, rekod sepanjang penerbangan peralatan tersebut adalah 26 hari. Ini dicapai pada tahun 2018 oleh pseudo-satelit Airbus Zephyr Eropah.
Berbanding dengan satelit klasik, drone ketinggian tinggi secara semula jadi jauh lebih murah dan lebih dekat dengan Bumi, yang memastikan penembakan dan pemerhatian berkualiti tinggi. Airbus Zephyr yang disebutkan di atas adalah 10 kali lebih murah daripada Global Hawk dan 100 kali lebih murah daripada satelit World View. Dalam kes ini, satelit pseudo terletak di bawah ionosfera, yang meningkatkan ketepatan navigasi dan penentuan lokasi sumber pelepasan radio. Tidak seperti satelit, pesawat mampu melayang di atas objek pemerhatian untuk waktu yang lama, seperti helang, mengesan semua perubahan yang berlaku di bawah.
Apakah konsep satelit pseudo untuk penerbangan stratosfera? Ia adalah rangka udara komposit ringan dengan ciri aerodinamik yang baik, dilengkapi dengan panel suria, akumulator dan sel bahan bakar yang sangat cekap. Di samping itu, diperlukan motor elektrik yang sangat cekap, alat kawalan ringan dengan penggunaan tenaga yang rendah, yang mampu bertindak balas dengan cepat dan bebas terhadap situasi kecemasan semasa penerbangan. Kenderaan tinggi seperti itu dibezakan oleh daya dukungnya yang rendah (hingga 100-200 kilogram) dan kelambatan yang melampau - hingga beberapa puluh kilometer per jam. Yang pertama muncul pada tahun 1980-an di Amerika Syarikat.
Panel solar yang terbang
Satelit pseudo eksperimental dari program HALSOL adalah yang pertama di antara peranti sedemikian di Amerika Syarikat. Tidak ada yang masuk akal disebabkan oleh ketinggalan dasar dalam teknologi: tidak ada bateri besar atau sel suria yang cekap. Projek ini ditutup, tetapi penampilan prototaip tidak dideklasifikasi, dan inisiatif itu diserahkan kepada NASA. Pakarnya menunjukkan Pathfinder mereka pada tahun 1994, yang sebenarnya menjadi standard emas untuk satelit pseudo masa depan. Peranti ini mempunyai lebar sayap 29.5 meter, berat lepas landas 252 kilogram dan ketinggian 22.5 kilometer. Selama beberapa tahun, projek ini telah dimodenkan berulang kali; yang terakhir dalam siri ini adalah Helios HP, yang sayapnya diregangkan hingga 75 meter, berat lepas landas mencapai 2.3 tan. Peranti ini dalam satu generasi mampu mendaki hingga 29.524 meter - rekod untuk pesawat terbang mendatar tanpa mesin jet. Kerana sel bahan bakar hidrogen yang tidak sempurna, Helios HP jatuh di udara semasa penerbangan kedua. Mereka tidak kembali kepada idea pemulihannya.
Model pseudo-satelit dwi-tujuan kedua yang dikenali dapat disebut keluarga Zephyr dari QinetiQ British, yang muncul di cakrawala buatan pada tahun 2003. Setelah banyak ujian dan peningkatan reka bentuk, projek ini dibeli oleh Airbus Defense and Space pada tahun 2013 dan dikembangkan menjadi dua model utama. Yang pertama mempunyai lebar sayap 25 m dan merangkumi: glider yang diperbuat daripada serat karbon ultra ringan, panel solar yang terbuat dari silikon amorf dari United Solar Ovonic, bateri lithium-sulfur (3 kWh) dari Sion Power, autopilot dan pengecas dari QinetiQ. Panel solar menjana elektrik sehingga 1.5 kW, yang cukup untuk penerbangan sepanjang masa pada ketinggian 18 km. Satelit pseudo kedua yang lebih besar adalah Zephyr T dengan dua boom ekor dan lebar sayap yang meningkat (dari 25 m hingga 33 m). Reka bentuk ini membolehkan mengangkat muatan empat kali ganda (berat 20 kg, cukup untuk menampung stesen radar pada ketinggian 19,500 m).
Zephyr telah dikontrak oleh tentera Britain dan Amerika Syarikat dalam jumlah yang banyak. Mereka belum sempat membiasakan diri sepenuhnya dengan pasukan, ketika pada bulan Maret 2019 salah seorang dari mereka jatuh dekat sebuah kilang pemasangan di Farnborough, Hampshire. Dalam kemalangan ini, kelemahan utama pesawat tersebut dinyatakan dengan penuh kemuliaan - kepekaannya yang tinggi terhadap keadaan meteorologi semasa lepas landas dan mendarat. Pada ketinggian kerja sejauh beberapa kilometer, satelit pseudo tidak takut akan hujan dan angin, tetapi di darat mereka merasa tidak selesa.
DARPA juga tidak menjauhkan diri dari topik yang menjanjikan dan pada akhir tahun 2000-an memulakan program VULTURE (Ketinggian Sangat Tinggi, Ultraendurance, Elemen Teater Loitering - sistem pemerhatian super tinggi dengan penglihatan ultra panjang di atas teater operasi). Anak sulung adalah satelit pseudo Solar Eagle, yang diciptakan oleh Boeing Phantom Works bersama dengan QinetiQ dan Venza Power Systems. Raksasa ini mempunyai lebar sayap 120 meter, bateri lithium-sulfur, lapan motor yang digerakkan oleh panel solar dan sel hidrogen. Pada masa ini, Amerika telah mengklasifikasikan projek tersebut dan, kemungkinan besar, sudah menguji Solar Eagle dalam bentuk prototaip pra-produksi.
Prototaip yang paling moden yang tidak diklasifikasikan adalah satelit pseudo yang dikembangkan bersama oleh BAE dan Prismatic Ltd - PHASA-35 (Pesawat Suria Ketinggian Tinggi Persisten, pesawat suria ketinggian tinggi jangka panjang). Pada Februari 2020, ia dilancarkan ke udara untuk pertama kalinya di Pangkalan Tentera Udara Diraja di Australia Selatan. Panel solar yang terbang dengan sayap mampu mendaki 21 kilometer dan membawa muatan dengan berat hingga 15 kilogram. Dengan standard drone ketinggian tinggi, PHASA-35 memiliki lebar sayap 35 meter kecil dan ditujukan, seperti yang ditulis oleh pemaju, untuk pemantauan, komunikasi dan keselamatan. Walau bagaimanapun, jalan awal dan utama pseudo-satelit adalah kerja pertempuran. Sehubungan itu, berikutan hasil penerbangan pertama, Ian Muldoney, Pengarah Teknikal BAE Systems, memberi komen:
Ini adalah hasil awal yang luar biasa dan memperlihatkan kadar yang dapat dicapai apabila kita menggabungkan kemampuan British yang terbaik. Beralih dari reka bentuk ke penerbangan dalam waktu kurang dari dua tahun (20 bulan) menunjukkan bahawa kita dapat menghadapi tantangan yang dihadapi oleh pemerintah UK sebelum industri ini untuk membangun sistem pertempuran udara masa depan dalam dekade berikutnya.
Menjelang akhir tahun ini, ia dirancang untuk menyelesaikan ujian dan, setelah 12 bulan, memindahkan kenderaan produksi pertama kepada pelanggan. Tetapi, pandemi itu tentu saja akan membuat penyesuaiannya sendiri dalam jangka masa yang ditentukan.
Sekarang terdapat pertumbuhan minat yang stabil terhadap drone dengan ketinggian tinggi, dan pengembangan kawasan pembangunan adalah bukti ini. Sebagai tambahan kepada kejayaan China, India, Taiwan dan Korea Selatan, biro reka bentuk Rusia terlibat dalam reka bentuk satelit pseudo. Drone ketinggian eksperimen domestik pertama dibangunkan di S. A. Lavochkin dan memanggil LA-251 "Aist". Ia dipersembahkan untuk pertama kalinya di forum Army-2016. Drone dibuat mengikut reka bentuk aerodinamik biasa dan merupakan monoplane pembawa bebas dengan lebar sayap 16 m dan jisim sekitar 145 kg. Monoplane mempunyai dua boom ekor, empat enjin 3 kW, dan dilengkapi dengan bateri 240 Ah. Ketinggian penerbangan hingga 12 ribu meter, jangka masa hingga 72 jam. "Aist" yang lebih besar sedang dikembangkan dengan lebar sayap 23 meter dan muatan 25 kg. Satelit pseudo seperti itu sudah naik 18 kilometer dan dapat bertahan di udara selama beberapa hari. Demi meringankan reka bentuk, pesawat dibiarkan dengan satu balok dan jumlah motor dikurangkan dari empat menjadi dua. Perkembangan selanjutnya dari tema domestik pseudosatellites terhalang oleh kurangnya teknologi untuk pengeluaran bateri lithium-sulfur dengan output tenaga tertentu 400-600 Wh / kg. Selain itu, kita memerlukan panel suria dengan graviti spesifik 0.32 kg / m2 dengan kecekapan sekurang-kurangnya 20%. Dalam banyak aspek, bergantung kepada ini sama ada Rusia akan dapat mengurangkan jurang yang ada dengan pemimpin dunia. Dengan wilayah yang begitu besar, negara kita tidak dapat melakukannya tanpa satelit pseudo di masa depan.
