Аэробус Зефир
| Зефир | |
|---|---|
 | |
| Впечатление художника о БПЛА | |
| Роль | станция на высотной платформе |
| Национальное происхождение | Великобритания |
| Производитель | Airbus обороны и космоса |
| Дизайнерская группа | изначально Qinetiq |
| Первый полет | декабрь 2005 г. [1] |
| Введение | 2024 г. (планируется) [2] |
| Статус | В разработке |
Zephyr — серия самолетов -станций на высотной платформе производства Airbus . Первоначально они были разработаны QinetiQ , коммерческим подразделением Министерства обороны Великобритании . В июле 2010 года Zephyr 7 пролетел 14 дней. В марте 2013 года проект был продан компании Airbus Defence and Space . Летом 2022 года Zephyr 8/S налетал 64 дня.
Беспилотные летательные аппараты питаются от солнечных батарей и заряжают батареи днем, чтобы оставаться в воздухе ночью. Последний Zephyr 8/S весит 60 кг (130 фунтов), имеет размах крыльев 25 м (82 фута), может достигать высоты 23 200 м (76 100 футов) и может поднимать полезную нагрузку массой 5 кг (11 фунтов) в течение нескольких месяцев. Их можно использовать для покрытия мобильной связи , мониторинга окружающей среды , военной разведки или в качестве ретранслятора связи .
Разработка
[ редактировать ]Зефир 3
[ редактировать ]В 2003 году компания QinetiQ , коммерческое подразделение Министерства обороны Великобритании , планировала пролететь на своем Zephyr 3 до 40 км со скоростью 70 м/с (250 км/ч; 140 узлов) после спуска с высотного аэростата . на 9 км, опередив Гелиос НАСА , который достиг 29 км. [3] Он был задуман как альтернатива космическим спутникам , постоянно размещенным в стратосфере для мониторинга окружающей среды , мобильной связи или военного применения. [3] Попытка установить рекорд высоты на воздушном шаре QinetiQ 1 в 2003 году провалилась. [4]
В феврале 2005 года Qinetiq готовила демонстрацию на высоте более 30 000 футов для Министерства обороны Великобритании на полигоне Вумера в Австралии для разведки или в качестве ретранслятора связи . [4]
Зефир 6
[ редактировать ]С 28 по 31 июля 2008 года во время демонстрации для вооруженных сил США на полигоне Юма в Аризоне Zephyr 6 налетал 82 часа 37 минут, что является неофициальным рекордом, поскольку ФАИ не участвовала. [5]
Зефир 7
[ редактировать ]23 июля 2010 года Zephyr 7 установил FAI установленный рекорд продолжительности полета , продолжительность полета составила 336 часов (14 дней), 22 минуты и 8 секунд. [6] достигая 21 562 м (70 741 фут). [7] Это превысило девять дней (216 часов) кругосветного полета « Рутан Вояджер» в 1986 году . [8]
В марте 2013 года проект был продан компании EADS Astrium (ныне Airbus Defense and Space ). [9]
В 2014 году он пролетел 11 дней в короткие зимние дни, перевозя небольшой полезный груз для Министерства обороны Великобритании. [10] а затем и вблизи гражданского воздушного пространства. [11]
Зефир 8/С
[ редактировать ]В феврале 2016 года Министерство обороны Великобритании приобрело два самолета Zephyr 8. [12] В августе 2016 года был куплен третий. [13]
В 2016 году двуххвостый вариант Zephyr T, обеспечивающий возможности морского наблюдения и связи, должен был пройти летные испытания в 2018 году. [14]
Летом 2018 года во время своего первого полета из Аризоны Zephyr S оставался в воздухе 25 дней 23 часа 57 минут, что почти вдвое дольше, чем предыдущий рекорд полета в 14 дней, установленный его предшественником. [15] К октябрю 2021 года он налетал 2435 часов. [16]
15 июня 2022 года Zephyr S взлетел в Аризоне , впервые выйдя в международное воздушное пространство и над водой. [17] 19 августа самолет был потерян над пустыней Аризоны после 64-дневного полета. [ нужна ссылка ] Оно охватило 56 000 км над югом США, Мексиканским заливом и Южной Америкой. [18]
Самолет был потерян, когда один компонент двигателя (с тех пор модернизированный) вышел из строя в результате необычной высотной штормовой турбулентности на высоте 17 км. [2] К началу 2023 года Airbus планировал начать работу с конца 2024 года, имея около 18 самолетов. [2] К 2034 году группировка из 1000 самолетов сможет обслуживать 2,9 миллиарда человек и обеспечивать экстренную связь 4G/5G после стихийных бедствий. [2] Более крупный вариант Zephyr с удвоенной грузоподъемностью ожидается в 2026 году. [2]
Коммерческие услуги
[ редактировать ]В январе 2023 года компания Aalto HAPS была основана Airbus для продажи своих услуг мобильной связи и наблюдения за Землей. [19] В июне 2024 года японский консорциум во главе с NTT Docomo и Space Compass обязался инвестировать 100 миллионов долларов США в AALTO для коммерциализации услуг связи HAPS в Азии с целью внедрения в 2026 году. [20]
Дизайн
[ редактировать ]Зефир 3
[ редактировать ]Самолет шириной 12 м (39 футов) имел каркас из углеродного композита весом 12 кг (26 фунтов) и солнечные элементы мощностью 1 кВт , питающие пять двигателей. [3]
Зефир 6
[ редактировать ]Углеродное волокно Zephyr 6 имеет размах 18 м (59 футов) и весит 30–34 кг (70 фунтов) при полезной нагрузке 2 кг (4,5 фунта). [5] из аморфного кремния Солнечные элементы от Unisolar перезаряжают литий-серные батареи от Sion Corporation с плотностью энергии, вдвое превышающей лучшую альтернативу, литий-полимерные батареи . [5] Запущенный вручную, он может достигать 18 км (60 000 футов). [5] Первая версия имела аккумулятор емкостью 3 кВт·ч, приводивший в движение два гребных винта. [21]
Зефир 7
[ редактировать ]Зефир 7 был больше, весил 53 кг. [22] и способен развивать максимальную высоту от 20 до 21 км, [23] Для запуска требовалось пять наземных экипажей, а не три раньше для Zephyr 6. [24]
Зефир 8/С
[ редактировать ]Разработанный для полетов на высоте 20 км (65 000 футов) в течение более месяца, Zephyr 8 шириной 25 м (82 фута) на 30% легче и может поднимать на 50% больше батарей, чем Zephyr 7. [25] Он весит 60 кг, 40% из которых составляют аккумуляторы (24 кг), а полезная нагрузка массой 5 кг может передавать видео с разрешением 50 см на расстояние свыше 20 км. [12] Они должны быть в состоянии работать круглый год между 40 градусами северной и южной широты , в то время как зимняя эксплуатация становится более сложной в более высоких широтах . [12]
В нем использовались литий-ионные батареи Amprius с анодами из кремниевых нанопроволок 435 Втч/кг с удельной энергией вместо 300–320 Втч/кг. [26] Солнечные элементы представляют собой высокоэффективные, легкие и гибкие перевернутые метаморфические многопереходные эпитаксиальные отрывные листы GaAs производства MicroLink Devices с удельной мощностью более 1500 Вт/кг и поверхностной мощностью более 350 Вт/м. 2 . [27]
Один Zephyr может заменить 250 вышек сотовой связи . [28] Он может использоваться для ведения разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR) с широким визуальным охватом полезной нагрузки 20 × 30 км (12,4 × 18,6 миль) и может быть оснащен радаром, лидаром и инфракрасными технологиями. [17]
Срок службы рассчитан на 200–300 дней. [2] Полезная нагрузка мобильной связи массой 8 кг (17,6 фунта) может обслуживать до 100 000 человек на земле. [2] массой 5 кг, разработанный Airbus, Оптический датчик Opaz может передавать изображения с разрешением 18 см. [2]
Технические характеристики
[ редактировать ]| Модель | Охватывать | Масса | Потолок | Выносливость | Полезная нагрузка |
|---|---|---|---|---|---|
| Зефир 4 | 12 м (39 футов) | 17 кг (37 фунтов) | 9 140 м (30 000 футов) | 6 часов | |
| Зефир 5 | 16 м (52 фута) | 31 кг (68 фунтов) | 11 000 м (36 000 футов) | 18 ч. | |
| Зефир 6 | 18 м (59 футов) | 30 кг (66 фунтов) | 18 300 м (60 000 футов) | 87 ч. | 2 кг (4,4 фунта) |
| Зефир 7 | 22,5 м (74 фута) | 53 кг (117 фунтов) | 21 000 м (69 000 футов) | 336 ч. | 5 кг (11 фунтов) |
| Зефир 8/С | 25 м (82 фута) | 62–65 кг (137–143 фунта) | 23 200 м (76 100 футов) [16] | 624 ч. | 5 кг (11 фунтов) |
| Зефир Т | 32 м (105 футов) | 145 кг (320 фунтов) | 20 кг (44 фунта) |
Аварии и происшествия
[ редактировать ]По состоянию на август 2022 г. [update]Сообщается о трех потерях корпуса:
- Март 2019 г., Уиндем, Западная Австралия. [30]
- 28 сентября 2019 года, Уиндем, Западная Австралия, во время первого полета после первого инцидента в марте 2019 года. [31] [30]
- 19 августа 2022 года, Аризона, незадолго до того, как был установлен рекорд по продолжительности полета среди всех самолетов (всего 64 дня). [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]
- НАСА Pathfinder (первый полет состоялся в июне 1983 г.)
- НАСА Центурион (первый полет 10 ноября 1998 г.)
- НАСА / AeroVironment Прототип Гелиоса (первый полет 8 сентября 1999 г.)
- Facebook Aquila (первый полет 28 июня 2016 г.)
- SoftBank/AeroVironment HAPSMobile (первый полет 11 сентября 2019 г.)
- BAE Systems PHASA-35 (первый полет 17 февраля 2020 г.)
- Самолет на солнечной энергии
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ Крейг Хойл (11 июля 2006 г.). «Энергетический Кинетик» . полетглобальный .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Крейг Хойл (6 января 2023 г.). «Airbus готовит высококлассный самолет Zephyr к запуску в эксплуатацию в 2024 году» . Флайтглобал .
- ^ Jump up to: а б с Амос, Джонатан (24 июня 2003 г.). «Стратоплан смотрит вперед» . Новости Би-би-си .
- ^ Jump up to: а б Крейг Хойл (22 февраля 2005 г.). «Британский БПЛА Zephyr будет испытан на военную роль» . Рейс Интернешнл .
- ^ Jump up to: а б с д Амос, Джонатан (24 августа 2008 г.). «Солнечный самолет совершил рекордный полет» . Новости Би-би-си .
- ^ «Идентификатор записи ФАИ № 16052» . ФАИ . 16 октября 2017.
Абсолютный рекорд класса U (Экспериментальные/Новые технологии) по продолжительности.
- ^ «Идентификатор записи ФАИ № 18683» . ФАИ . 29 августа 2018.
Рекорд класса U (Экспериментальные/Новые технологии) на истинной высоте.
- ^ Амос, Джонатан (23 июля 2010 г.). « 'Вечный самолет' возвращается на Землю» . Новости Би-би-си .
- ^ «Первый полет солнечной станции HAPS Zephyr компании Astrium» (пресс-релиз). Аэробус . 25 сентября 2013 г. Архивировано из оригинала 5 октября 2013 г.
- ^ Тови, Алан (31 августа 2014 г.). «Летать 11 дней без пересадок? Вот это дальний путь» . Дейли Телеграф .
- ^ Вудро Беллами III (1 октября 2014 г.). «Airbus Zephyr доказывает свою ценность для гражданских операций на Ближнем Востоке» . Авионика сегодня . ООО «Аксесс Интеллект».
- ^ Jump up to: а б с «МО закупит высотные самолеты на солнечных батареях» . Би-би-си . 2 февраля 2016 г.
- ^ «МОД закупает третий рекордный БПЛА» (Пресс-релиз). Великобритания МОД. 17 августа 2016 г.
- ^ «Фарнборо, 2016: Airbus публикует подробную информацию о Zephyr T, обрисовывает CONOPS для систем» . Джейнс. 14 июля 2016 г. Архивировано из оригинала 25 августа 2016 г.
- ^ Дэн Тисделл (8 августа 2018 г.). «Airbus устанавливает рекорд продолжительности полета с БПЛА Zephyr» . Флайтглобал .
- ^ Jump up to: а б Сэмпсон, Бен (15 октября 2021 г.). «Airbus Zephyr побивает больше авиационных рекордов во время летных испытаний» . Международная организация аэрокосмического тестирования .
- ^ Jump up to: а б Бучанец, Екатерина (22 июля 2022 г.). «Вверх, вверх и в сторону: дрон Zephyr от Airbus бьет рекорд полета над Аризоной» . Новости обороны .
- ^ «Неожиданный конец рекордного 64-дневного полета Zephyr 8» . Новый Атлас . 24 августа 2022 г.
- ^ Бен Сэмпсон (23 января 2023 г.). «Airbus называет бизнес стратосферных дронов Aalto» . Международная выставка аэрокосмических испытаний .
- ^ «NTT DOCOMO и Space Compass сотрудничают с Airbus в проекте HAPS, взяв на себя обязательство инвестировать 100 миллионов долларов США в AALTO» (пресс-релиз). ААЛТО. 3 июня 2024 г.
- ^ Буш, Стив (28 сентября 2007 г.). «Внутри самолета Qinetiq Zephyr, работающего на солнечных батареях» . Еженедельник по электронике .
- ^ «Путеводитель по Зефиру, «вечному» самолету» . Новости Би-би-си . 23 июля 2010 г.
- ^ «Британское министерство обороны приобрело БПЛА Zephyr на солнечной энергии» . 17 февраля 2016 г.
- ^ Гудье, Роб (7 июля 2010 г.). «Самолет на солнечных батареях стремится к новому рекорду: 3 месяца полета без пилота и топлива» . Популярная механика .
- ^ «Министерство обороны Великобритании размещает заказ на два самолета Airbus Zephyr 8 с солнечными батареями» (пресс-релиз). Аэробус . 18 февраля 2016 г.
- ^ Грэм Уорвик (13 декабря 2018 г.). «Рекордная батарея Zephyr обладает потенциалом eVTOL» . Неделя авиации и космических технологий .
- ^ Устройства MicroLink (17 октября 2018 г.). «Устройства MicroLink обеспечивают успешный стратосферный полет самолета Airbus Defence and Space Zephyr S HAPS на солнечных батареях» (пресс-релиз).
- ^ «Зефир» . Аэробус.
- ^ «Аэробус-КинетиК Зефир» . AviationsMilitaires.net .
- ^ Jump up to: а б «Авария в полете с участием беспилотного летательного аппарата Airbus Zephyr недалеко от аэропорта Уиндем, Западная Австралия, 28 сентября 2019 года» . Австралийское бюро транспортной безопасности. 28 сентября 2020 г.
- ^ «Авиационный инцидент в глубинке связан с Министерством обороны Великобритании» . 9Новости . 12 апреля 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Официальный сайт
- Бен Сэмпсон (17 июля 2018 г.). «В ходе испытаний высотный устойчивый беспилотник Zephyr S может проработать 100 дней» . Международная организация аэрокосмического тестирования .
