[ezup]

Аэростаты давно и широко используются в разных областях и эффективно решают поставленные задачи. Регулярно предлагаются новые идеи, позволяющие получать новые результаты и повышать эффективность работы такой техники. Любопытный подход к строительству аэростатов предлагает американская компания World View Enterprises в своем проекте Stratollite.

Модульный подход


Компания World View Enterprises была основана в 2012 г. и изначально планировала заниматься космическим туризмом. Однако сложность разработки воздушно-космических заставила ее сосредоточить усилия на менее смелых проектах. Более простой и реалистичной оказалась разработка многоцелевых аэростатов для военного или гражданского применения.

Современные аэростаты разного назначения в большинстве своем представляют собой специализированную технику для решения конкретных задач. Компания World View Enterprises предлагает отказаться от такого подхода и использовать «актуальную» модульную архитектуру. По сути, ее проект Stratollite предусматривает строительство аэростата-платформы, способного нести любую полезную нагрузку соответствующих габаритов и массы.

Преимущества такого аэростата очевидны. Универсальная платформа может получить любое совместимое оборудование и выполнить поставленную задачу. Строительство аппарата с нуля при этом не требуется, что позволяет сократить траты и ускорить подготовку к миссии. Экономия достигается за счет использования унифицированного баллона, общей системы энергоснабжения, универсальной капсулы и наземных средств.

Универсальная платформа сможет использоваться в самых разных целях. Руководство компании-разработчика полагает, что круг задач Stratollite ограничивается только фантазией заказчика. В некоторых случаях ожидается получение конкурентных преимуществ перед альтернативными системами. Так, аэростат с аппаратурой оптической разведки может быть более эффективным в сравнении со спутниками аналогичного назначения.

Впрочем, такие результаты пока относят к обозримому будущему. На данный момент компания World View Enterprises планирует завершить испытания аэростата-платформы и выполнить доводку его общих систем. Только после этого можно будет искать клиентов и организовывать реальные полеты.

Летающая пирамида


Конструктивно аэростат Stratollite состоит из четырех элементов. Наиболее крупный – оболочки для легкого газа. Предлагается использования нескольких таких баллонов разного назначения. Второй элемент – подвешенная под баллонами солнечная панель для энергоснабжения аппаратуры. Для полезной нагрузки и собственных приборов предназначается капсула в форме усеченной пирамиды.

Подъемная система аэростата включает несколько наполняемых оболочек. Основная и наиболее крупная отвечает за подъем и выход на заданную высоту. Дополнительная имеет средства для нагнетания и стравливания газа, за счет чего обеспечивается изменение подъемной силы и маневрирование по высоте.

Солнечная панель большой площади должна обеспечивать энергоснабжение как собственных систем аэростата, так и полезной нагрузки. На данный момент мощность целевой аппаратуры ограничена 250 Вт. Возможно, в дальнейшем этот параметр нарастят за счет внедрения новых компонентов или технологий.

Аэростат Stratollite оснащается собственной навигационной аппаратурой и системами управления. Изделие не имеет двигателя, однако должно выполнять несложные маневры. Для этого предлагается анализировать направления и силу воздушных потоков и изменять высоту полета для попадания в них. Перемещаясь вместе с воздушными течениями, аппарат должен двигаться по заданному маршруту или оставаться в заданном районе.

Аэростат получает средства двусторонней радиосвязи для контроля и передачи данных от целевой аппаратуры. Это позволяет обеспечить непрерывную связь с землей для передачи данных или для получения команд.


Рабочий диапазон высот аэростата – от 50 до 75 тыс. футов (15,25-22,9 км). Максимально возможная высота превышает 95 тыс. футов (около 29 км). Полезная нагрузка – 50 кг. Планируется обеспечить непрерывную работу в течение 60 суток. В дальнейшем компания-разработчик планирует увеличить грузоподъемность, мощность энергосистемы, высоту и продолжительность полета.

Наземная аппаратура комплекса включает автомобили-носители со станцией управления, системой заправки легким газом и другими компонентами. Утверждается, что развертывание комплекса и запуск аэростата занимают минимальное время. Использованные методы управления полетом позволяют обеспечить возвращение аэростата с мягкой посадкой в заданном районе.

Путь к результату


Компания World View Enterprises осуществила первые запуски демонстраторов технологий еще в 2014 г. Затем опытные образцы совершенствовались, и к настоящему времени был сформирован окончательный облик аэростата Stratollite. Кроме того, такой аппарат уже успел выйти на испытания и показать неплохие результаты.

В июне 2017 г. должен был состояться первый длительный полет аэростата. Однако из-за утечки легкого газа аппарат продержался в воздухе только 17 часов вместо назначенных 4 суток. Через несколько недель состоялся штатный полет продолжительностью 27 ч.

Не так давно, 5 июня, компания сообщила о выполнении успешного 16-дневного полета. За это время прототип преодолел по воздуху более 3 тыс. миль над территорией четырех штатов. Суммарно 8 суток аппарат «зависал» в районах диаметром 120 км. Также была подтверждена возможность длительной работы в зоне диаметром до 9 км. Выполнив полетную программу, опытный Stratollite совершил мягкую посадку на расстоянии около 120 м от расчетной точки.

Теперь компания World View Enterprises намерена провести анализ тестового полета и сделать выводы. В ближайшем будущем планируется провести новые испытания, в ходе которых продолжительность полета достигнет требуемых 60 суток. С такими характеристиками аэростат Stratollite сможет выйти на рынок и начать поиск клиентов.

Практические перспективы


Изделие Stratollite представляет собой универсальную платформу для целевой аппаратуры разных типов. В первую очередь, компания-разработчик планирует получить контракты от организаций, осуществляющих наблюдение за территориями. На аэростате могут монтироваться фотокамеры, компактные РЛС и другая аппаратура. В сфере дистанционного наблюдения за поверхностью земли аэростат может стать прямым конкурентом спутников.

Схема испытательного полета продолжительностью 16 суток

Возможность несения разной аппаратуры и способность оставаться в заданном районе также может быть полезной в области коммуникаций. Аэростат Stratollite способен нести радиопередатчики и ретрансляторы разного рода. В такой комплектации он может обеспечивать радиосвязь с удаленными районами или решать иные схожие задачи.

Подобно другим современным аэростатам, Stratollite сможет участвовать в метеорологических наблюдениях. Возможно, особые функции и способности универсальной платформы позволят получить преимущества перед специализированными образцами.

Таким образом, проект Stratollite от компании World View Enterprises представляет определенный интерес для потенциальных заказчиков и может иметь большое будущее. Однако пока не следует переоценивать его и строить чрезмерно оптимистичные планы. Все еще остается открытым вопрос способности универсальной платформы превзойти специализированные аэростаты в их областях. Ответ на него будет получен только в рамках полномасштабных испытаний.

Большое будущее?


В настоящее время аэростаты Stratollite проходят испытания, по мере которых осуществляется совершенствование их конструкции и аппаратуры. В течение нескольких следующих лет компания-разработчик намерена на практике подтвердить возможность двухмесячного полета с полной 50-кг полезной нагрузкой с решением поставленных задач и движением по заданным маршрутам.

Успешное завершение таких работ может существенно повлиять на несколько направлений техники из военной и гражданской областей. Подтвердив расчетные характеристики, компания World View Enterprises сможет рассчитывать на заказы того или иного рода. В дальнейшем на базе нынешнего Stratollite будет создана новая конструкция с более высокими характеристиками – и соответствующими перспективами.

В нынешнем виде проект Stratollite представляет большой интерес, и поэтому не будет лишним следить за его новостями. Компания World View Enterprises показывает неплохие темпы работ, и приближается момент внедрения новой техники в практику. Как скоро это произойдет и насколько удачными окажутся готовые платформы – станет известно в течение нескольких следующих лет.

Автор:

Рябов Кирилл

Использованы фотографии:

World View Enterprises / worldview.space