Die US Navy zeigt großes Interesse an unbemannten Flugsystemen verschiedener Klassen. Nun wollen sie das Konzept eines ultralangen Flugzeit-UAV untersuchen und evaluieren. Die Entwicklung, Konstruktion und Erprobung eines Prototyps dieser Klasse wurde Skydweller Aero anvertraut. Die ersten Flüge einer solchen Maschine könnten dieses oder nächstes Jahr stattfinden.
Regierungsvertrag
Das amerikanisch-spanische Unternehmen Skydweller Aero wurde 2019 mit dem Ziel gegründet, an der Entwicklung unbemannter Fluggeräte mit verbesserten Flug- und Betriebseigenschaften mitzuwirken. Fast sofort kaufte sie die Entwicklungen der Organisation Solar Impulse und den gleichnamigen Flugzeugprototyp auf. In Zukunft entwickelte sie die Lösungen anderer weiter und begann, eigene Ideen umzusetzen.
Anfang August gab Skydweller Aero bekannt, einen Auftrag von der US Navy erhalten zu haben. Der Auftrag im Wert von 5 Millionen US-Dollar sieht Vorarbeiten zur Schaffung eines Ultra-High-Duration-UAVs - der sogenannten. atmosphärischer Satellit oder Pseudosatellit. Der Auftragnehmer muss bis spätestens Q2 2022 eine Technologie-Demonstrator-Drohne einreichen. Bei Erfolg kann ein vollwertiges Projekt starten.
Die US Navy möchte einen "Atmosphärensatelliten" mit einem elektrischen Kraftwerk erhalten, der bis zu 90 Tage in der Luft bleiben kann. Es muss eine Nutzlast für verschiedene Zwecke tragen. Es ist geplant, verschiedene Arten von Funktechniksystemen, Aufklärungsgeräten usw. Ein solches Produkt könnte eine Nische zwischen UAVs "traditioneller" Klassen und Raumfahrzeugen einnehmen und die Durchführung einiger Aufgaben vereinfachen.
Bisher sprechen wir nur über die Suche und Entwicklung von Technologien, die für die Erstellung eines vollwertigen Projekts erforderlich sind. Die Entwicklung des letzteren kann in der Zukunft beginnen, aber die genauen Daten können noch nicht genannt werden. Auch der Zeitpunkt der Indienststellung des Satelliten ist ungewiss – natürlich, wenn das Projekt dazu kommt.
Technologische Basis
Skydweller Aero begann fast unmittelbar nach seiner Gründung mit der Erforschung des Themas „Atmosphärische Satelliten“und konnte bereits einen Teil der Arbeiten durchführen und Erfahrungen sammeln. Der neue Auftrag der Marine unterstützt dieses Projekt finanziell und anderweitig und lässt hoffen, dass vielversprechende Technologien auch tatsächlich Anwendung finden.
Der Auftragnehmer muss keinen Technologiedemonstrator von Grund auf neu entwerfen und bauen. In dieser Funktion ist geplant, das bereits bestehende Versuchsflugzeug Solar Impulse 2 einzusetzen. Ende 2019 wurde mit der Umstrukturierung und Umrüstung begonnen. Ziel dieses Projektes war es, das Flugzeug zu einem optional pilotierten Flugzeug umzurüsten. Nun kann das Flugzeug je nach Bedarf vom Piloten aus dem Cockpit oder vom Bediener vom Boden aus gesteuert werden. Das optional bemannte Flugzeug Solar Impulse 2 hat bereits Flugtests bestanden.
In naher Zukunft inkl. Bis Ende 2021 könnte das Flugzeug das Cockpit verlieren und sich schließlich in ein UAV verwandeln. In dieser Form wird es in eine neue Erprobungsphase überführt, die gemeinsam mit der Marine durchgeführt wird. Wie lange es dauert und wie es enden wird, ist nicht bekannt. Der Auftragnehmer ist jedoch optimistisch.
Technische Eigenschaften
Das Experimentalflugzeug Solar Impulce 2 wurde 2011-14 von der internationalen Organisation Solar Impulse gebaut. Flugtests der Maschine begannen 2014.und bestätigte schnell genug die Fähigkeit des Flugzeugs für einen langen Flug. Einige Jahre später wechselte das Flugzeug seinen Besitzer und wird in naher Zukunft sein Aussehen ändern.
Die Solar Impulse 2 ist ein normaler Hochdecker mit einem großen geraden Flügel, der für hohe Aerodynamik- und Flugeigenschaften ausgelegt ist. Der Schirm wurde aus Leichtmetallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen hergestellt. Dadurch hat das 22,4 m lange Flugzeug bei einer Spannweite von 71,9 m ein Abfluggewicht von nur 2,3 Tonnen.
Für das Flugzeug wurde ein originelles Kraftwerk auf Basis von Sonnenkollektoren und Akkumulatoren entwickelt. Die Oberseite von Flügel, Leitwerk und Rumpf ist mit 17248 Solarzellen mit einer Gesamtfläche von ca. 270 qm und mit einer Gesamtleistung von bis zu 66 kW. Mit Energie versorgt werden vier 41-kWh-Lithium-Ionen-Batterien sowie vier 13-kW-Elektromotoren mit zweiblättrigen Zugpropellern mit einem Durchmesser von 4 m.
Das Flugzeug ist mit einem einzigen drucklosen Cockpit mit allen notwendigen Geräten ausgestattet. Für Langzeitflüge wurde ein Autopilot vorgesehen, der den Piloten entlastet und ihm Ruhe im Flug ermöglicht. Für Flüge in Höhen bis zu 10-12 km steht eine Sauerstoffausrüstung zur Verfügung.
Während der ersten Tests zeigte Solar Impulse 2 die Fähigkeit, mit einer Geschwindigkeit von 36 km / h abzuheben; die Höchstgeschwindigkeit beträgt 140 km/h. Die Reisegeschwindigkeit beträgt tagsüber 90 km / h und sinkt nachts bei schlechten Lichtverhältnissen oder in Abwesenheit auf 60 km / h.
Die Nutzung von Sonnenenergie bietet theoretisch unbegrenzte Reichweite und Flugdauer. 2015-16. es wurde während der Weltreise verwendet. Die gesamte Strecke wurde in 17 Abschnitte unterschiedlicher Länge und Dauer unterteilt. Der längste Flug fand im Sommer 2015 statt und dauerte 117 Std. Neue Rekorde dieser Art wurden aufgrund der Überlastung des Piloten nicht aufgestellt.
Eine weitere Verlängerung der Flugdauer ist mit der Verweigerung der Anwesenheit des Piloten an Bord verbunden. Derzeit wird die einzige Solar Impulse 2 für ein solches Projekt umgebaut. Das Flugzeug verliert das Cockpit und die dazugehörigen Kontrollsysteme. Stattdessen werden eine neue Rumpfnase sowie autonome und ferngesteuerte Einrichtungen installiert. Nach dieser Verarbeitung kann das UAV eine Nutzlast von bis zu 400 kg an Bord nehmen.
"Sputnik" für die Flotte
Der Umbau des Versuchsflugzeugs steht kurz vor dem Abschluss und kann bis Ende des Jahres in neuer Konfiguration in die Luft gehoben werden. Dann beginnen die Tests, um Erfahrungen zu sammeln, sowie im Interesse der Marine. Wie lange diese Veranstaltungen dauern werden, ist noch nicht bekannt. Auch ihre Ergebnisse bleiben unklar, obwohl es Gründe für positive Vorhersagen gibt.
Zukünftig kann die US Navy nach Evaluierung des Technologiedemonstrators die Entwicklung eines vollwertigen „Atmosphärensatelliten“anstoßen. Skydweller Aero ist aufgrund der gesammelten Erfahrungen durchaus in der Lage, einen entsprechenden Auftrag zu erhalten. Der Start des Wettbewerbs und das Design bleiben jedoch in weiter Ferne.
Es ist bereits bekannt, was das Ergebnis eines solchen Projekts sein kann. Die Marine möchte ein unbemanntes Fluggerät, das autonom oder auf Kommando drei Monate lang fliegen kann und eine unbegrenzte praktische Reichweite hat. Dadurch kann das Gerät lange und ohne Unterbrechung in einem bestimmten Bereich bleiben und die Aufgabe lösen. Darüber hinaus bietet die unbegrenzte Reichweite die Möglichkeit, unabhängig vom Startort überall auf der Welt zu erreichen.
Mehrere Nutzlastoptionen werden in Betracht gezogen. Aus diesem Grund kann die Drohne optische oder elektronische Aufklärung durchführen sowie die Funktionen eines Luftrepeaters von Funksignalen ausführen. Gleichzeitig ist es unwahrscheinlich, dass der "Satellit" zu einem effektiven Angriffs-UAV werden kann.
Ultralange Flugdrohnen werden nicht ohne Grund "Atmosphärensatelliten" genannt. Aus Sicht der zu lösenden Aufgaben sind sie mit einigen Einschränkungen funktionale Analogien zu Raumfahrzeugen. Solche UAVs können Aufklärung durchführen, Kommunikation und Navigation bereitstellen usw. Gleichzeitig kann das Flugzeug einfacher und kostengünstiger hergestellt und betrieben werden. Es gibt jedoch eine Reihe von technischen und anderen Schwierigkeiten, ohne deren Überwindung es unmöglich ist, mit hoher Leistung und Effizienz der Verwendung zu rechnen.
Eine tolle Zukunft
Projekte von Solar Inpulse, Skydweller Aero und anderen Organisationen wurden mit dem Ziel entwickelt, neue Technologien im Bereich der Luftfahrt zu beherrschen und deren reale Perspektiven zu ermitteln. Die durchgeführten Tests bestätigten die berechneten Eigenschaften und zeigten, dass neue Lösungen die größte Zukunft haben.
Jetzt sprechen wir über den Einsatz neuer Technologien in einem Projekt mit echten Perspektiven. Gleichzeitig interessierten sich, wie so oft, die Streitkräfte eines entwickelten Landes für neue Ideen. Diese Tatsache gibt den Projektentwicklern Hoffnung auf den erfolgreichen Abschluss der theoretischen und gestalterischen Arbeiten – und auf zukünftige Aufträge. Dazu ist es jedoch notwendig, die Phase der Demonstration von Technologien zu durchlaufen und das Potenzial ihrer Projekte im militärischen Bereich aufzuzeigen, was einige Zeit in Anspruch nehmen wird.
