Kënd i favorshëm i shikimit
Lartësitë stratosferike të rendit 18-30 kilometra janë zotëruar dobët nga njerëzit. Në këtë lloj "pranë hapësirës" aeroplanët merren rrallë dhe nuk ka anije kozmike atje. Por një shtresë e tillë në shtresën e ajrit të Tokës është shumë e përshtatshme për vëzhgim të fshehtë. Së pari, avionët në lartësi të tilla mund të vëzhgojnë një zonë të krahasueshme me territoret e Afganistanit ose Sirisë, dhe në të njëjtën kohë të patrullojnë mbi një territor për një kohë të gjatë. Në të njëjtën kohë, sateliti orbital e kalon terrenin mjaft shpejt, shpesh duke mos pasur kohë për të kapur objekte dhe procese të rëndësishme. Së dyti, sistemet e mbrojtjes ajrore me bazë tokësore nuk janë krijuar ende për të kërkuar dhe shkatërruar avionë të tillë zbulimi të përmasave të vogla dhe të larta. Sipas llogaritjeve, zona efektive e shpërndarjes mund të arrijë 0.01 m2… Sigurisht, me shfaqjen masive të pseudo-satelitëve të tillë në qiell, mbrojtja ajrore do të gjejë zgjidhje për përgjimin, por kostoja e shkatërrimit mund të jetë e lartë. Përveç zbulimit, dronët me lartësi të madhe mund të ofrojnë komunikim dhe lundrim.
Shumica e dronëve të zhvilluar deri më tani, të krijuar për lartësi të tilla, janë ndërtuar në bazë të qelizave diellore dhe baterive. Në lartësitë prej disa dhjetëra kilometrash, energjia diellore "absorbohet" shumë më me efikasitet, gjë që lejon makinën me krahë jo vetëm të fuqizojë motorët elektrikë, por edhe të ruajë energjinë në bateri. Natën, dronët përdorin atë që ruajnë gjatë ditës; në agim, cikli përsëritet. Rezulton një lloj makine lëvizëse e përhershme që lejon makinat të fluturojnë nga disa ditë në disa vjet në lartësi deri në 30 kilometra. Për shembull, nëse një pseudo-satelit i tillë zëvendëson Global Hawk-in e famshëm, atëherë vetëm operatori do të kursejë rreth 2000 tonë karburant në vit. Kjo nuk merr parasysh koston më të ulët dhe kohën shumë më të gjatë të funksionimit. Sidoqoftë, i gjithë ky informacion është teorik: deri më tani, rekordi për kohëzgjatjen e fluturimit të pajisjeve të tilla është 26 ditë. Kjo u arrit në vitin 2018 nga pseudo-sateliti evropian Airbus Zephyr.
Krahasuar me satelitët klasikë, dronët me lartësi të larta janë natyrisht shumë më të lirë dhe janë më afër Tokës, gjë që siguron xhirime dhe vëzhgime me cilësi të lartë. Airbus Zephyr i lartpërmendur është 10 herë më i lirë se Global Hawk dhe 100 herë më i lirë se satelitët World View. Në këtë rast, pseudo-satelitët janë të vendosur poshtë jonosferës, gjë që rrit saktësinë e lundrimit dhe përcaktimin e vendndodhjes së burimeve të emetimeve të radios. Ndryshe nga një satelit, një avion është i aftë të fluturojë mbi objektin e vëzhgimit për një kohë të gjatë, si një shqiponjë, duke ndjekur të gjitha ndryshimet që ndodhin më poshtë.
Cili është koncepti i një pseudo-sateliti për fluturimin stratosferik? Shtë një kornizë e lehtë ajrore e përbërë me karakteristika të mira aerodinamike, e pajisur me panele diellore shumë efikase, akumulatorë dhe qeliza karburanti. Për më tepër, kërkohen motorë elektrikë shumë efikasë, pajisje kontrolli të lehta me konsum të ulët të energjisë, të afta për të reaguar menjëherë dhe në mënyrë të pavarur ndaj situatave emergjente gjatë fluturimit. Automjete të tilla në lartësi të mëdha dallohen nga kapaciteti i tyre i ulët mbajtës (deri në 100-200 kilogramë) dhe ngadalësia ekstreme-deri në disa dhjetëra kilometra në orë. E para prej tyre u shfaq në vitet 1980 në Shtetet e Bashkuara.
Panele diellore fluturuese
Pseudo-satelitët eksperimentalë të programit HALSOL ishin të parët midis pajisjeve të tilla në Shtetet e Bashkuara. Asgjë e arsyeshme nuk doli prej tyre për shkak të vonesës elementare në teknologji: nuk kishte bateri të bollshme ose qeliza diellore efikase. Projekti u mbyll, por pamja e prototipeve nuk u deklasifikua, dhe nisma kaloi në NASA. Specialistët e saj prezantuan Pathfinder-in e tyre në 1994, i cili u bë, në fakt, standardi i artë për pseudo-satelitët e ardhshëm. Pajisja kishte një hapësirë krahësh 29.5 metra, një peshë ngritjeje 252 kilogramë dhe një lartësi prej 22.5 kilometrash. Gjatë disa viteve, projekti është modernizuar në mënyrë të përsëritur; i fundit në seri ishte Helios HP, krahët e të cilit ishin shtrirë në 75 metra, pesha e ngritjes u kap deri në 2.3 ton. Kjo pajisje në një nga brezat ishte në gjendje të ngjitej në 29,524 metra - një rekord për avionët që fluturojnë horizontalisht pa motorë jet. Për shkak të qelizave të karburantit hidrogjen të papërsosur, Helios HP u rrëzua në ajër gjatë fluturimit të dytë. Ata nuk iu kthyen idesë së restaurimit të tij.
Modeli i dytë i njohur i një pseudo-sateliti me qëllim të dyfishtë mund të quhet familja Zephyr nga QinetiQ Britanik, e cila u shfaq në horizontin artificial në 2003. Pas testimeve të gjera dhe përmirësimeve të projektimit, projekti u ble nga Airbus Defense and Space në 2013 dhe u zhvillua në dy modele kryesore. E para ka një hapësirë krahësh prej 25 m dhe përfshin: një avion flutur i bërë nga fibra karboni ultra të lehta, panele diellore të bëra nga silikoni amorf nga United Solar Ovonic, bateri litium-squfur (3 kWh) nga Sion Power, një autopilot dhe një karikues nga QinetiQ. Panelet diellore prodhojnë deri në 1.5 kW energji elektrike, e cila është e mjaftueshme për një fluturim gjatë gjithë kohës në një lartësi prej 18 km. Pseudo-sateliti i dytë, më i madh ishte Zephyr T me dy bume të bishtit dhe një zgjerim të krahëve (nga 25 m në 33 m). Ky dizajn lejon ngritjen katër herë të ngarkesës (peshon 20 kg, e mjaftueshme për të akomoduar një stacion radari në një lartësi prej 19,500 m).
Zephyr tashmë është kontraktuar nga ushtritë e Britanisë së Madhe dhe Shteteve të Bashkuara në sasi të vetme. Ata nuk kishin pasur ende kohë për t'u mësuar plotësisht me trupat, kur në Mars 2019 njëri prej tyre u rrëzua pranë një fabrike montimi në Farnborough, Hampshire. Në këtë aksident, pengesa kryesore e avionëve të tillë u zbulua në lavdi të plotë - ndjeshmëria e tij e lartë ndaj kushteve meteorologjike gjatë ngritjes dhe uljes. Në lartësitë e punës prej shumë kilometrash, pseudo-satelitët nuk kanë frikë nga reshjet dhe era, por në tokë ata ndihen të pakëndshëm.
DARPA gjithashtu nuk qëndroi larg një teme kaq premtuese dhe në fund të viteve 2000 filloi programin VULTURE (Lartësia shumë e madhe, Ultraendurance, Loitering Theatre Element-një sistem vëzhgimi super i lartë me vërshime tepër të gjata mbi një teatër operacionesh). I parëlinduri ishte pseudo sateliti Solar Eagle, i krijuar nga Boeing Phantom Works në lidhje me QinetiQ dhe Venza Power Systems. Ky gjigant ka një hapësirë krahësh prej 120 metrash, bateri litium-squfur, tetë motorë të mundësuar nga panelet diellore dhe qelizat e hidrogjenit. Aktualisht, amerikanët e kanë klasifikuar projektin dhe, ka shumë të ngjarë, tashmë po testojnë Shqiponjën Diellore në formën e prototipeve të para-prodhimit.
Më moderne nga prototipet e paklasifikuara është një pseudo-satelit i zhvilluar së bashku nga BAE dhe Prismatic Ltd-PHASA-35 (Aeroplan diellor Persistent High Altitude, aeroplanë diellorë afatgjatë me lartësi të madhe). Në Shkurt 2020, u lëshua në ajër për herë të parë në Bazën e Forcave Ajrore Mbretërore në Australinë e Jugut. Një panel diellor fluturues me krahë është i aftë të ngjitet 21 kilometra dhe të mbajë një ngarkesë që peshon deri në 15 kilogramë. Sipas standardeve të dronëve me lartësi të madhe, PHASA-35 ka një hapësirë të vogël krahësh 35 metra dhe ka për qëllim, siç shkruajnë vetë zhvilluesit, për monitorimin, komunikimin dhe sigurinë. Sidoqoftë, rruga fillestare dhe kryesore e pseudo-satelitit do të jetë puna luftarake. Në këtë drejtim, pas rezultateve të fluturimit të parë, Ian Muldoney, Drejtor Teknik i BAE Systems, komentoi:
Ky është një rezultat i hershëm i jashtëzakonshëm dhe demonstron ritmin që mund të arrihet kur kombinojmë aftësitë më të mira britanike. Kalimi nga modeli në fluturim në më pak se dy vjet (20 muaj) tregon se ne mund të përballojmë sfidën që qeveria e Mbretërisë së Bashkuar i ka vënë industrisë për të ndërtuar sistemin e ardhshëm të luftimit ajror gjatë dekadës së ardhshme.
Deri në fund të këtij viti, ishte planifikuar të përfundonin testet dhe, pas 12 muajsh, të transferonin automjetet e para të prodhimit tek klienti. Por pandemia, natyrisht, do të bëjë rregullimet e veta brenda kornizës kohore të specifikuar.
Tani ka një rritje të vazhdueshme të interesit për dronë të tillë në lartësi të mëdha, dhe zgjerimi i zonës së zhvillimit është dëshmi e kësaj. Përveç sukseseve të Kinës, Indisë, Tajvanit dhe Koresë së Jugut, zyrat e projektimit rus janë përfshirë në hartimin e pseudo-satelitëve. Droni i parë eksperimental vendas me lartësi të madhe u zhvillua në S. A. Lavochkin dhe e quajti LA-251 "Aist". Ajo u prezantua për herë të parë në forumin Ushtria-2016. Droni është bërë sipas modelit normal aerodinamik dhe është një monoplan pa bartje me një hapësirë krahësh 16 m dhe një masë prej rreth 145 kg. Monoplani ka dy bume bisht, katër motorë 3 kW, dhe është i pajisur me një bateri 240 Ah. Lartësia e fluturimit deri në 12 mijë metra, kohëzgjatja deri në 72 orë. Një "Aist" më i madh po zhvillohet me një hapësirë krahësh 23 metra dhe një ngarkesë prej 25 kg. Një pseudo-satelit i tillë tashmë ngrihet 18 kilometra dhe mund të qëndrojë në ajër për disa ditë. Për hir të ndriçimit të modelit, avionit iu la një rreze dhe numri i motorëve u zvogëlua nga katër në dy. Zhvillimi i mëtejshëm i temës së brendshme të pseudosatelitëve pengohet nga mungesa e teknologjive për prodhimin e baterive litium-squfur me një prodhim të veçantë të energjisë prej 400-600 Wh / kg. Përveç kësaj, ne kemi nevojë për panele diellore me një gravitet specifik prej 0.32 kg / m2 me një efikasitet prej të paktën 20%. Në shumë aspekte, varet nga kjo nëse Rusia do të jetë në gjendje të zvogëlojë hendekun ekzistues me udhëheqësit botërorë. Me një territor kaq të madh, vendi ynë thjesht nuk mund të bëjë pa pseudo-satelitë të tillë në të ardhmen.
