Атмосферный спутник (псевдоспутник)
Атмосферный спутник (или псевдоспутник) — класс беспилотных летательных аппаратов самолётного типа, предназначенных для нахождения в полёте неограниченное время и использующих для полёта солнечную энергию. Термин не является официальным, скорее журналистским, но уже весьма устоявшийся. Тем более, что официального термина для них не появилось. Англоязычный термин HAPS (high altitude platform station — высотная платформная станция) также не информативен и не популярен.
Атмосферные спутники не являются спутниками с точки зрения астрономии и космонавтики, но получили такое название, поскольку функционально близки искусственным спутникам Земли, которые способны находиться в полёте неограниченное время, выполняя соответствующую работу.
Конструкция и принцип работы[править]
Атмосферные псевдоспутники имеют общие черты конструкции — крыло очень большого удлинения, как правило, очень гибкое, с распределённой массой по всему крылу, максимально облегчённую конструкцию. Вся доступная верхняя поверхность покрыта солнечными панелями. Приводятся в движение электромоторами, солнечная энергия запасается аккумуляторами. Лопасти винтов складываются в полёте при переходе в режим планера. Обязательным условием полёта псевдоспутника является положительный баланс запасаемой солнечной энергии — энергии, запасаемой в светлое время суток должно хватать на поддержание полёта в течение полных суток.
Отдельно стоит сказать об удлинении крыла. По этому показателю псевдоспутники входят в число рекордсменов среди всех летательных аппаратов самолётного типа (у Helios HP03 оно 39[1]), конкурируя только с планерами (удлинение до 51 у планера Eta) и мускулолётами (19,5 у MacCready Gossamer Albatross). Удлинение крыла снижает т.н. индуктивное аэродинамическое сопротивление и напрямую связано с аэродинамическим качеством, по которому перечисленным выше классам аппаратов нет равных.
Гибкая конструкция крыла приводит к тому, что при манёврах крыло значительно деформируется и по нему проходят волны. Но это не мешает ему выполнять свою функцию. Элементы управления, распределённые по всей длине крыла, сохраняют свои функции и, в некоторых конструкциях, управляются независимо, что позволяет на разных участках крыла создавать разные воздействия в зависимости от текущей деформации.
При этом равномерное распределение массы аппарата по крылу позволяет теоретически делать крылья любого удлинения.
Из аэродинамических схем в известных конструкциях применялись нормальная и летающее крыло.
Профиль полёта[править]
В светлое время суток полёт псевдоспутников проходит на больших высотах (9—21км), выше облаков, что делает их независимыми от облачности. Но в тёмное время суток псевдоспутники вынуждены спускаться, используя часть запасённой потенциальной энергии (высоты) для экономии расхода накопленной электрической энергии[2].
Примеры конструкций[править]
| Модель | Страна | Разработчик | Годы | Статус | Размах крыла, м | Масса, кг | Высота полёта (потолок), км | Полезная нагрузка, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сова[3] | Россия | ООО «Тайбер» | 2016-2017 | Лётный прототип | 9
(лётный прототип 1:3) |
12 (лётный прототип 1:3) | лётный прототип 1:3 — 9, позднее испытан на 15−20 | - |
| PHASA-35[4] | UK | BAE Systems | 2023 | экспериментальный аппарат | 35 | 150 | 20-21 | 15 |
| Zephyr[5] | UK | Airbus | 2005-н.вр. | серия экспериментальных аппаратов | 25 | 75 | 9-23 | 5 |
| Ла-252 "Аист"[6][7] | Россия | НПО им.Лавочкина | 2016-2017 | Прошёл цикл испытаний | 25 | 115 | 25 | 25 |
| Helios HP03[8][1] | США | NASA | 1999-2003 | Экспериментальный аппарат.
Летал, потерпел крушение |
75.3 | 1000 | 20 | 329 |
BAE Systems PHASA-35
Ла-252 «Аист»
NASA Helios prototype HP-03
Применение[править]
В настоящее время нет серийных псевдоспутников в коммерческой или иной эксплуатации, только экспериментальные модели и полёты. Предполагаемое применение близко к назначению искусственных спутников Земли — наблюдение за поверхностью Земли, ретрансляция сигналов связи (в том числе интернет), военное назначение (разведка, РЭБ, РЭР).
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 Aircraft Specifications (англ.).
- ↑ В России испытали атмосферный спутник «Сова» (рус.).
- ↑ СОВА Первый российский атмосферный спутник (рус.).
- ↑ PHASA-35® completes first successful stratospheric flight (англ.).
- ↑ Airbus Zephyr (англ.).
- ↑ Новатор №9 Сентябрь 2017 (рус.). НПО им.Лавочкина (2017-09).
- ↑ На энергии Солнца (рус.).
- ↑ Past Projects: Helios Prototype Solar-Powered Aircraft (англ.).
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Руниверсалис» («Руни», руни.рф), называющаяся «Атмосферный спутник (псевдоспутник)». Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC BY-SA. Всем участникам Руниверсалиса предлагается прочитать «Обращение к участникам Руниверсалиса» основателя Циклопедии и «Почему Циклопедия?». |