Электр қозғалтқыш жүйелері қазіргі заманғы ұшқышсыз ұшу аппараттарында белсенді қолданылады және ұшудың жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді. Негізгі параметрлердің одан әрі өсуіне күн энергиясын пайдалану арқылы қол жеткізуге болады. Бірқатар эксперименттік күн батареясымен басқарылатын ұшқышсыз ұшқыш аппараттары әзірленді-бірақ жобалардың ешқайсысы нақты мәселелерді шешумен толыққанды іске қосылмады.
NASA қатысуымен
Жетпісінші және сексенінші жылдардың аяғында американдық AeroVirimming компаниясы ұшақтар үшін күн энергиясы саласында зерттеулер жүргізді. 1983 жылы ол НАСА -дан жоғары өнімділік сипаттамаларын көрсете алатын эксперименттік ҰҚА құруға тапсырыс алды. Жаңа серияның алғашқы жобасы HALSOL (High Altitude Solar) деп аталды. Кейінірек ол Pathfinder деп аталды.
Сол жылы тәжірибелі дронның бірінші рейсі өтті, бірақ негізгі технологиялардың даму деңгейінің жеткіліксіз болуына байланысты сынақтар сәтсіз деп танылды. Жобаның аяқталуы 1993 жылға дейін жалғасты, ол кезде сынақтар қайта басталды. Көп ұзамай Pathfinder жаңа технологиялар мен компоненттердің барлық артықшылықтарын көрсетті. Ұшқышсыз ұшу аппараты жылдар бойы күн энергиясымен жүретін көліктердің биіктігі мен ұшу ұзақтығының рекордтарын орнатты.
1998 жылы Pathfinder Plus жобасы бойынша тәжірибелі дрон жаңартылды. Қайта жобалау және жаңа электрлік компоненттерді енгізу өнімділікті қайтадан жақсартуға және жаңа рекордтар орнатуға мүмкіндік берді. Дәл осы кезеңде Centurion және Helios прототиптік ұшқышсыз ұшқыштары сыртқы келбеті ұқсас, бірақ сипаттамалары әр түрлі болды.
NASA мен AeroVirional тәжірибелі ұшқышсыз басқарылатын ұшқыш аппараттары жалпы схемаға сәйкес салынған. Негізгі дизайн элементі 29,5 м -ден (Pathfinder) 75 м -ге дейін (Гелиос) қанатының үлкен қатынасы болды. Қанатта бұрандасы бар электр қозғалтқыштары (6 -дан 14 бірлікке дейін) және шасси мен жабдықтары бар насельдер орнатылды. Сериядағы барлық автокөліктерде қашықтан басқару пульті болды және олар пайдалы жүктемені көтере алады.
Қанаттардың максималды ауданы күн батареяларына берілді. Pathfinder жобасында олар 7,5 кВт қуатты берді, ал кейінірек Centurion -да олар 30 кВт -тан асады. Қайта зарядталатын батареялар резервтік қуат көзі ретінде пайдаланылды. Жанармай жасушалары кейінгі тәжірибелерде де қолданылды.
Тәжірибелік дрондардың ұшу жылдамдығы жоғары болмады. Үлкен аралықты түзу қанат бұл параметрді 30-45 км / сағ шектеді. Бұл кезде рекордтық рейстер 24-29 км биіктікте жасалды және кемінде 12-18 сағатқа созылды.
Еуропалық серия
2003 жылдан бастап Zephyr сериялы жобалар бойынша жұмыс жүргізілді. Бастапқыда жаңа ұшқышсыз ұшу аппаратын британдық QinetiQ компаниясы құрды, бірақ кейінірек бұл жұмыс Airbus әскери департаментіне берілді. Жобаның мақсаты-бақылау қондырғыларын тасымалдауға қабілетті, ұзақ уақыт ұшатын, биік биіктікте күн энергиясымен жұмыс істейтін дронды құру.
Онжылдықтың ортасында қысқартылған технологиялық демонстрациялық аппаратта сынақтар басталды. Zephyr 6 конструкцияның әлеуетін және оның жеке элементтерін көрсетті. 2008 жылы бұл ұшқышсыз ұшу аппараты 19 км биіктікке көтерілді. Содан кейін толық көлемді Zephyr 7 прототипі пайда болды. 2018 жылы басқа прототип Zephyr 8 (Zephyr S) 26 күн бойы ауада қалды.
Airbus Zephyr сериясындағы ұшқышсыз басқарылатын ұшақтар ұштары көтерілген үлкен пропорциялы қанатты алады. Ең үлкен Zephyr 8 қанатының ұзындығы 28 м. Салмағы - 50-70 кг -ға дейін, оның 5 кг -нан аспайтын жүктеме. Электр қозғалтқыштары қанаттың алдыңғы шетінде орналасқан; артқы жағында жүні бар жұқа құйрық бумы бекітілген. Қанаттың барлық жоғарғы беті дерлік күн батареяларына беріледі. Сонымен қатар, ҰША -да күн сәулесі болмаған кезде ұшуды қамтамасыз ететін аккумуляторлар бар. Ұшу жылдамдығы сағатына 50-60 км-ден аспайды, алайда жобаның мақсаты жоғары диапазонды, биіктікті және ұзақтығын алу болды.
Zephyr сериялы жобаларды әзірлеу жалғасуда. Қолданыстағы машиналарды жетілдіру нақты тапсырмаларды орындау мақсатында жүргізіледі, сонымен қатар әр түрлі сипаттамалары бар жаңа үлгілер жасалады. Қазіргі уақытта мұндай ұшқышсыз басқару аппараттары тасымалдау құралдары, электронды жабдықтар және т.б.
Адамнан адамсыз
Ерекше қызығушылық сол аттас швейцариялық компанияның Solar Impulse жобасы болып табылады. Ол күн сәулесінен басқарылатын басқарылатын ұшақтар жасауды ұсынады. 2009 жылдан бері ұшу сынақтарына ұқсас екі машина қатысады. Уақыт өте келе, әзірлеуші компания қолданыстағы әуе кемесінің ұшқышсыз нұсқасын құруға ниет білдірді.
2019 жылдың қарашасында Solar Impulse Леонардо мен Нортроп Грумманның көмегімен ұшақтың прототипінің бірін ұшқышсыз басқаруға айналдыруды аяқтады. Ұшу сынақтары 2020-21 жылдарға жоспарланған болатын, ал жиырмасыншы жылдардың басында нақты тұтынушылардың мүддесі үшін шағын өндірісті іске қосуға болады. Мұндай дрон жоғары өнімділік сипаттамалары түрінде бәсекелестік артықшылыққа ие деп есептеледі.
Ұшқышсыз ұшуға қайта салынған Solar Impulse 2 -де ұзындығы 72 м түзу қанаты бар, оның астында жеңіл фюзеляж мен төрт қозғалтқыш электр қозғалтқышы орнатылған. Күн батареялары мен аккумуляторлардың комбинациясы қолданылды; максималды қуаты 66 кВт. Ұшақ 140 км / сағ жылдамдыққа жетіп, 12 км көтерілді. Ұшқышсыз модификацияның дизайн сипаттамалары жоғары болады. Атап айтқанда, ұшу ұзақтығы 90 күнге дейін ұзартылады.
Перспективалары шектеулі
Соңғы онжылдықтарда күн сәулесінен ұшатын аппараттар саласында айтарлықтай прогресс болды. Жақсартылған сипаттамалары бар панельдер, аккумуляторлар мен электр қозғалтқыштарының жаңа түрлері әзірленуде және енгізілуде; қазіргі заманғы материалдар беріктік пен салмақтың төмен болуын қамтамасыз ететін конструкцияларда қолданылады. Сонымен қатар, барлық күш-жігерге қарамастан, мұндай дрондар әлі де толыққанды жұмысқа жеткен жоқ.
Ғалымдардың барлық күш -жігеріне қарамастан, күн батареялары әлі де қуатты емес. Нәтижесінде олардың астында құрылымды бір мезгілде жеңілдете отырып, максималды мүмкін аймақты беру қажет. Тек осындай жағдайларда қозғалтқыштарды қуаттандыруға және батареяларды қайта зарядтауға энергия жеткілікті. Сонымен қатар, түсетін жарықтың қарқындылығына қарамастан немесе ол болмаған кезде қозғалтқыштардың қоректенуін қамтамасыз ету шаралары қажет.
Нәтижесінде, тіпті озық технологияларды қолданумен жасалған басқарылатын ұшқыш немесе ұшқышсыз ұшу аппараты үлкен және қымбат болып шығады, бірақ айтарлықтай жүктемені көтере алмайды. Дегенмен, ол жоғары ұшу сипаттамаларын көрсете алады, сондықтан практикалық қызығушылық тудырады.
Ұзақ уақыт биіктікте ұшу мүмкіндігі барлау жүргізгенде немесе әр түрлі жағдайдағы жағдайды бақылауда пайдалы болуы мүмкін. Жобалар сонымен қатар «атмосфералық спутниктерге» - радиосигналдарды жіберуге арналған жабдықтары бар ұзақ уақыт ұшқышсыз ұшу аппараттарына ұсынылады. Мұндай технология ғарыш аппараттарын оңай және арзан ауыстыру бола отырып, белгілі бір аймақта ұзақ уақыт тұра алады және тұрақты байланысты қамтамасыз етеді деп күтілуде.
Әлбетте, тактикалық-техникалық сипаттамалардың қазіргі деңгейінде күн батареясымен басқарылатын ұшқышсыз ұшу аппараттары жауынгерлік бола алмайды. Өткізу қабілеттілігінің шектеулігі үлкен оқ -дәрілерді алуға мүмкіндік бермейді, ал сипаттамалық көрініс кез келген анықтау құралдарының көрінуін арттырады. Дегенмен, барлаушы дрондар мен ретрансляторлар әскерлерді де қызықтыруы мүмкін.
Бірнеше елдерде күн сәулесінен ұшатын аппараттар әзірленуде және айтарлықтай прогресс болды. Мұндай жабдықтың сипаттамалары біртіндеп артып келеді және жақын арада алғашқы үлгілер нақты жұмысқа жетуге қабілетті. Дегенмен, бұл бағытты асыра бағалауға болмайды. Іс жүзінде мұндай дрондар өздерінің потенциалын толық жүзеге асыратын және өзіндік кемшіліктерін көрсетпейтін нақты тауашаларды толтырудың тиімді құралына айналуы ықтимал.
