Skydweller — это дрон на солнечных батареях, который может летать без посадки до трёх месяцев. Исследователи надеются, что однажды им удастся увеличить продолжительность полёта.
(Фото: Рей Сотолонго/Europa Press через Getty Images)
Американский технологический стартап Skydweller Aero объединился с французской компанией Thales, специализирующейся на электронике и оборонных системах, для разработки нового морского дрона-разведчика, который сможет находиться в воздухе гораздо дольше, чем существующие модели.
Skydweller работает исключительно на солнечной энергии и предназначен для непрерывного полёта. На начальном этапе он будет находиться в воздухе в течение 90 дней, но в перспективе сможет летать гораздо дольше.
Солнечная энергия, питающая Skydweller, улавливается более чем 17 000 отдельных солнечных элементов, расположенных на поверхности крыла площадью около 2900 квадратных футов (270 квадратных метров) — размах крыльев составляет 236 футов (72 м), что на 25 футов (7,6 м) больше, чем у Boeing 747. В идеальных условиях солнечные элементы могут вырабатывать до 100 киловатт энергии для самолёта.
В светлое время суток солнечная энергия используется для поддержания полёта, питания бортовой авионики и зарядки аккумуляторов. Skydweller оснащён аккумуляторами весом более 1400 фунтов (635 килограммов), которые используются для питания аппарата в ночное время. Это позволит Skydweller практически непрерывно находиться в воздухе.
Skydweller обычно летает на высоте от 24 600 до 34 400 футов (от 7500 до 10 500 метров), но в дневное время может подниматься на высоту до 44 600 футов (13 600 метров), а ночью снижаться на 4900–9800 футов (1500–3000 метров), чтобы минимизировать энергопотребление.
Несмотря на то, что размах крыльев Skydweller сопоставим с размахом крыльев дальнемагистрального коммерческого авиалайнера, он весит в 160 раз меньше «большого реактивного самолёта» — 2,5 тонны при максимальной загрузке против 400 тонн у Boeing 747 при полной загрузке.
Самолёты на солнечных батареях не являются чем-то совершенно новым, но у некоторых моделей возникали проблемы с конструкцией, в том числе катастрофические поломки в середине полёта при наборе высоты или снижении на средних высотах (примерно 6500–32 800 футов, или 2000–10 000 м).
Skydweller был специально разработан для работы в этом диапазоне высот. В системе управления полётом используется программное обеспечение для автоматического снижения аэродинамических нагрузок, вызванных турбулентностью. Он также изготовлен из углеродного волокна и может нести до 800 фунтов (362 кг) полезной нагрузки.
Непрерывное наблюдение со стороны sky
Для непрерывной и надёжной эксплуатации воздушного судна в течение 90 дней требуется система управления полётом с четырёхкратным резервированием и система управления летательным аппаратом (VMS). В случае отказа одной из бортовых систем её функции может взять на себя резервная система.
Алгоритмы самовосстановления в системе управления полётом позволяют автономно отключать, исправлять и восстанавливать любые вышедшие из строя строки (кодирование в алгоритме) во время полёта, тем самым возвращая самолёт к четырёхкратной избыточности, согласно информации, опубликованной представителями компании. Это позволяет самолёту стабильно поддерживать полёт.
Несмотря на то, что бортовые аккумуляторы после достаточной зарядки могут поддерживать полёт в течение ночи, их ёмкость со временем снижается, что может ограничить максимальную продолжительность патрулирования летательного аппарата. Поскольку Skydweller использует солнечную энергию для поддержания полёта, его патрулирование должно проходить вдали от мест с ограниченным доступом солнечного света, например от полярных регионов зимой.
Компания Skydweller Aero недавно заключила партнёрское соглашение с Thales, чтобы оснастить Skydweller системой радиолокационного наблюдения, предназначенной для морского патрулирования. Планируются дальнейшие испытательные полёты с целью увеличения максимальной продолжительности полёта. Тем не менее это огромный шаг вперёд в области полётов на солнечных батареях, особенно для долгосрочного наблюдения.