La US Navy sta mostrando grande interesse per i sistemi aerei senza equipaggio di varie classi. Ora intendono studiare e valutare il concetto di un UAV a tempo di volo ultra lungo. Lo sviluppo, la costruzione e il collaudo di un prototipo di questa classe è stato affidato a Skydweller Aero. I primi voli di una macchina del genere potrebbero aver luogo questo o il prossimo anno.
Contratto governativo
La società americano-spagnola Skydweller Aero è stata fondata nel 2019 con l'obiettivo di partecipare allo sviluppo di velivoli senza pilota con caratteristiche di volo e operative migliorate. Quasi immediatamente, ha acquistato gli sviluppi dell'organizzazione Solar Impulse e l'aereo prototipo con lo stesso nome. In futuro, ha continuato a sviluppare soluzioni di altre persone e ha iniziato a implementare le proprie idee.
All'inizio di agosto, Skydweller Aero ha annunciato di aver ricevuto un ordine dalla US Navy. Il contratto del valore di $ 5 milioni prevede lavori preliminari per la creazione di un UAV ad altissima durata - il cosiddetto. satellite atmosferico o pseudo-satellite. Il contraente deve presentare un drone dimostratore tecnologico entro il secondo trimestre del 2022. In caso di successo, può iniziare un progetto a tutti gli effetti.
La US Navy vorrebbe ricevere un "satellite atmosferico" con una centrale elettrica, in grado di rimanere in aria fino a 90 giorni. Deve trasportare un carico utile per vari scopi. Si prevede di utilizzare vari tipi di sistemi di ingegneria radio, apparecchiature di ricognizione, ecc. Un tale prodotto potrebbe occupare una nicchia tra UAV di classi "tradizionali" e veicoli spaziali, semplificando l'esecuzione di alcuni compiti.
Finora, stiamo parlando solo della ricerca e dello sviluppo delle tecnologie necessarie per creare un progetto a tutti gli effetti. Lo sviluppo di quest'ultimo potrebbe iniziare in futuro, ma le date esatte non possono ancora essere chiamate. Anche il momento dell'entrata in servizio del satellite è incerto, ovviamente, se il progetto arriva a questo.
Base tecnologica
Skydweller Aero ha iniziato la ricerca sul tema dei "satelliti atmosferici" quasi subito dopo la sua fondazione ed è già riuscita a svolgere parte del lavoro e ad acquisire una certa esperienza. Il nuovo ordine della Marina fornisce a questo progetto un sostegno finanziario e di altro tipo e dà anche speranza che le tecnologie promettenti trovino una reale applicazione.
L'appaltatore non deve progettare e costruire da zero un dimostratore tecnologico. In questa veste, si prevede di utilizzare il velivolo sperimentale già esistente Solar Impulse 2. Alla fine del 2019 è iniziata la sua ristrutturazione e riequipaggiamento. L'obiettivo di questo progetto era convertire l'aereo in un aereo a pilotaggio opzionale. Ora, a seconda delle necessità, il velivolo può essere comandato dal pilota dalla cabina di pilotaggio o dall'operatore da terra. L'aereo con equipaggio opzionale Solar Impulse 2 ha già superato i test di volo.
In un prossimo futuro, incl. entro la fine del 2021, l'aereo potrebbe perdere la cabina di pilotaggio e trasformarsi infine in un UAV. In questa forma si passerà ad una nuova fase di sperimentazione, che sarà condotta insieme alla Marina Militare. Quanto tempo ci vorrà e come andrà a finire non è noto. Tuttavia, il contraente è ottimista.
Caratteristiche tecniche
L'aereo sperimentale Solar Impulce 2 è stato costruito dall'organizzazione internazionale Solar Impulse nel 2011-14. I test di volo della macchina sono iniziati nel 2014.e abbastanza rapidamente ha confermato la capacità dell'aereo per un lungo volo. Alcuni anni dopo, l'aereo ha cambiato proprietario e nel prossimo futuro cambierà aspetto.
Il Solar Impulse 2 è un normale aereo ad ala alta con una grande ala dritta, progettato per fornire elevate caratteristiche aerodinamiche e di volo. L'aliante è stato realizzato utilizzando leghe leggere, plastiche e compositi. Grazie a ciò, l'aereo con una lunghezza di 22,4 m con un'apertura alare di 71,9 m ha un peso al decollo di sole 2,3 tonnellate.
Per l'aereo è stata sviluppata una centrale elettrica originale basata su pannelli solari e accumulatori. La superficie superiore dell'ala, impennaggio e fusoliera è ricoperta da 17248 celle solari con una superficie totale di ca. 270 mq e con una potenza totale fino a 66 kW. L'energia viene fornita a quattro batterie agli ioni di litio da 41 kWh, nonché a quattro motori elettrici da 13 kW con eliche di trazione a due pale con un diametro di 4 m.
L'aereo è dotato di un unico cockpit non pressurizzato con tutte le attrezzature necessarie. Per i voli a lungo termine è stato fornito un pilota automatico, che riduce il carico sul pilota e gli consente di riposare in volo. L'attrezzatura per l'ossigeno è disponibile per voli ad altitudini fino a 10-12 km.
Durante i primi test, Solar Impulse 2 ha mostrato la capacità di decollare ad una velocità di 36 km/h; la velocità massima è di 140 km/h. La velocità di crociera di giorno è di 90 km/h, e di notte, in condizioni di scarsa illuminazione o in assenza di essa, scende a 60 km/h.
L'uso dell'energia del sole, in teoria, fornisce una portata e una durata del volo illimitate. Nel 2015-16. è stato utilizzato durante il viaggio intorno al mondo. L'intero percorso è stato suddiviso in 17 sezioni di diversa lunghezza e durata. Il volo più lungo si è svolto nell'estate del 2015 ed è durato 117 ore, non sono stati stabiliti nuovi record di questo tipo a causa dell'eccessivo carico di lavoro del pilota.
Un ulteriore aumento della durata del volo è associato al rifiuto della presenza del pilota a bordo. Attualmente, l'unico Solar Impulse 2 è in fase di ricostruzione per un tale progetto. Il velivolo perderà la cabina di pilotaggio e i relativi sistemi di controllo. Verranno invece installati un nuovo muso della fusoliera e strutture di controllo autonomo e remoto. Dopo tale elaborazione, l'UAV sarà in grado di imbarcare un carico utile fino a 400 kg.
"Sputnik" per la flotta
Sono in fase di completamento i lavori di ristrutturazione del velivolo sperimentale, che entro la fine dell'anno potrà essere sollevato in aria in una nuova configurazione. Poi inizieranno le prove per fare esperienza, oltre che nell'interesse della Marina Militare. Quanto dureranno questi eventi non è stato ancora annunciato. Anche i loro risultati rimangono poco chiari, sebbene vi siano motivi per previsioni positive.
In futuro, dopo aver valutato il dimostratore tecnologico, la Marina degli Stati Uniti può avviare lo sviluppo di un "satellite atmosferico" a tutti gli effetti. Skydweller Aero, usando l'esperienza accumulata, è abbastanza in grado di ottenere un ordine corrispondente. Tuttavia, il lancio del concorso e il design rimangono una questione di un lontano futuro.
È già noto quale può essere il risultato di un tale progetto. La Marina vuole dotarsi di un velivolo senza pilota in grado di continuare a volare in modo autonomo o a comando per tre mesi e con un'autonomia pratica illimitata. Grazie a ciò, il dispositivo sarà in grado di rimanere in una determinata area per lungo tempo e senza interruzioni, risolvendo il compito. Inoltre, la portata illimitata consentirà di raggiungere qualsiasi parte del mondo, indipendentemente dal luogo di decollo.
Sono allo studio diverse opzioni di carico utile. A causa di ciò, il drone sarà in grado di condurre ricognizioni ottiche o elettroniche, oltre a svolgere le funzioni di un ripetitore aereo di segnali radio. Allo stesso tempo, è improbabile che il "satellite" possa diventare un efficace UAV da sciopero.
I droni di volo ultra-lungo sono chiamati "satelliti atmosferici" per un motivo. Dal punto di vista dei compiti da risolvere, sono, con alcune riserve, analoghi funzionali di veicoli spaziali. Tali UAV possono condurre ricognizioni, fornire comunicazioni e navigazione, ecc. Allo stesso tempo, l'aereo può essere più semplice ed economico da produrre e utilizzare. Tuttavia, esiste una serie di difficoltà tecniche e di altro tipo, senza il cui superamento è impossibile contare su prestazioni elevate ed efficienza d'uso.
Un grande futuro
I progetti di Solar Inpulse, Skydweller Aero e altre organizzazioni sono stati sviluppati con l'obiettivo di padroneggiare le nuove tecnologie nel campo dell'aviazione, nonché di determinarne le reali prospettive. I test effettuati hanno confermato le caratteristiche calcolate e hanno mostrato che le nuove soluzioni hanno il futuro più grande.
Ora stiamo parlando dell'uso delle nuove tecnologie in un progetto con prospettive reali. Allo stesso tempo, come spesso accade, le forze armate di un paese sviluppato si sono interessate a nuove idee. Questo fatto dà speranza agli sviluppatori del progetto per il completamento con successo del lavoro teorico e di progettazione e per i contratti futuri. Tuttavia, per questo è necessario passare attraverso la fase di dimostrazione delle tecnologie e mostrare il potenziale dei loro progetti in campo militare, che richiederà del tempo.
