AirStrato - Википедия - AirStrato

AirStrato
Роль	Беспилотный летательный аппарат
Производитель	ARCAspace
Первый полет	28 февраля 2014 г.
Положение дел	Не активный
Произведено	3
Себестоимость единицы продукции	от 80 000 до 140 000 долларов США

AirStrato это солнечная энергия среднего размера Беспилотный летательный аппарат это было разработано ARCAspace. Планировалось два варианта: AirStrato Explorer с целевым потолком полета 18000 м и AirStrato Pioneer с целевым потолком полета 8000 м. Планировалось нести полезную нагрузку 45 кг, состоящую из оборудования наблюдения, научных приборов или дополнительных батарейных отсеков для расширенной автономии.^[1]^[2] Первый полет прототипа состоялся 28 февраля 2014 года. Он был оснащен неубирающимся шасси. Были построены еще два прототипа без шасси. Вместо этого ARCA выбрала пневматическую катапульту в качестве пусковой установки и посадочных салазок и спасательный парашют для приземления. Оба прототипа выполнили взлетно-посадочные испытания и полеты на малой высоте.

Разработка

Прототип AirStrato 001 перед взлетом

AirStrato был впервые представлен ARCA 10 февраля 2014 г. в качестве альтернативы стратосферные шары которые ранее использовались в миссиях по программам Helen и Stabilo, а также в полетах на большой высоте для ЭкзоМарс программа. Хотя самолет способен нести меньшую полезную нагрузку, чем гелиевый или солнечный шар, он имел гораздо меньшую стоимость полета и мог оставаться в стратосфере в течение более длительных периодов времени. В отличие от метеозонда, которым нельзя управлять и который полагается на прогнозы ветра для прогнозирования своей траектории, AirStrato может дистанционно управляться пилотом на земле. В то время ARCA разработала БПЛА для выполнения собственных требований по испытаниям высотного оборудования и имела на рассмотрение коммерческую версию самолета. Первый прототип был оснащен неподвижным шасси и имел два электродвигателя.

После серии испытаний взлетно-посадочной полосы на пересеченной местности для улучшения управляемости шасси были добавлены подвески, а количество электродвигателей было увеличено до четырех. Первый прототип взлетел 28 февраля 2014 года. ARCA опубликовала несколько изображений взлетающего и летящего на очень малой высоте AirStrato. В пресс-релизе говорилось, что при посадке была повреждена подвеска правой стойки шасси.^[3]

В течение девяти месяцев ARCA не публиковала никаких новостей о ходе выполнения программы до 10 ноября, когда она выпустила короткий тизер самолета, на котором две другие модели в красном и желтом цветах выполняли полеты. У двух моделей не было шасси. На своем веб-сайте он представил самолет, призванный заполнить пробел между крупными БПЛА военного класса и доступными по цене малыми дронами для малого бизнеса и частных лиц. 25 ноября был опубликован веб-сайт продукта вместе с гораздо более длинным видеороликом, в котором показан самолет, взлетающий с пневматической пусковой установки и выполняющий полеты на малых высотах. Самолеты были оборудованы посадочными полозьями и раскрывающимися парашютами. Доступны две версии самолета: большая стратосферная летающая модель с большей продолжительностью жизни, названная Explorer, и немного меньшая версия с отступом для меньших высот и меньшей продолжительностью, названная Pioneer.^[4]

В 2015 году ARCA получила посевное финансирование в размере 215 000 долларов США от Анова Технологии разработать БПЛА AirStrato. Дополнительное финансирование в размере 750 000 долларов должно было быть инвестировано, если ARCA выполнит определенные этапы разработки, включая летные испытания и сертификацию FAA. Однако после серии деловых споров о дополнительном финансировании программа AirStrato была продана компании Anova Technologies.^[5]

Дизайн

Планер

Планер построен полностью из композитные материалы возможность размещения радиоантенн внутри фюзеляжа, а не снаружи, что является обычным для обычных самолетов. В основании фюзеляжа, под крыльями, есть две полозья, которые используются для крепления и скольжения по боковым направляющим пневматической катапульты. Еще одна небольшая полозья установлена под передней частью фюзеляжа, которая крепится к средней балке катапульты. Еще две большие полозья размещены у дальнего края крыльев. Контейнер с парашютом установлен в лобовой части фюзеляжа. Парашют можно раскрыть для посадки или в случае аварии.^[6]

Двигатели и мощность

На крыльях установлены шесть пропеллерных двигателей с электрическим приводом, которые создают общую тягу в 250 фунтов силы на уровне моря. Хотя выходная мощность остается постоянной по мере увеличения высоты, пропеллеры теряют свою эффективность, но по-прежнему могут обеспечивать крейсерскую скорость 152 км / ч на высоте для Explorer и 100 км / ч для Pioneer. Электродвигатели питаются от внутренних батарей ночью и от солнечных батарей днем. Солнечные панели вырабатывают 2800 Вт для Explorer и 1800 Вт для Pioneer.^[7]

Авионика и управление

Самолет оборудован инерционной системой стабилизации полета и автопилотом. GPS связан с транспондером, обеспечивающим высоту и координаты, и может быть интегрирован в систему воздушного транспорта США NextGeneration. Управление осуществляется через Интернет с использованием сетей GSM, где они есть, и спутниковой связи во всех остальных местах. Автопилот предотвращает попадание самолета в запретные зоны, может автоматически выполнять полет в случае потери связи и пытаться связаться со службой технической поддержки ARCA в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Он также может лететь в заранее определенную безопасную зону и автоматически раскрывать парашют, если связь больше не может быть установлена. Автопилот также может управлять бортовой камерой, чтобы нацеливаться на определенные места и снимать их в течение заранее определенного периода времени. Связь между самолетом и наземным пилотом зашифрована с использованием Transport Layer Security со стандартом шифрования AES 256.^[8]

Пневматическая пусковая установка

А сжатый воздух катапульта используется как метод взлета для обеих моделей. Внутренний пневматический поршень имеет силу 2200 фунт-сил, способную разгонять самолет до взлетной скорости менее чем за секунду. Он также построен из композитных материалов и имеет внутренний компрессор, для которого требуется внешний источник питания (розетка или генератор). Он состоит из трех частей: верхней части, содержащей направляющие, компрессора и канистры, и стойки, состоящей из основной части и крестовины.^[9]

Варианты

Исследователь

Прототип Airstrato 002 на пневматической пусковой установке

Это самая дорогая из двух моделей с максимальной производительностью. «Эксплорер» также был единственным, кто мог летать в стратосферу, хотя никаких высотных летных испытаний для подтверждения его характеристик не проводилось. Он также должен был включать такие компоненты, как транспондер и устройства для подключения к спутниковому Интернету, которые являются дополнительными для Pioneer. У него больший размах крыльев, больше солнечных батарей и больший срок службы. Цена продажи была объявлена как 140 000 долларов.

Пионер

Он имеет более низкие общие характеристики, чем Explorer, но обладает большей маневренностью и скоростью набора высоты. Он использует ту же наземную станцию и тот же протокол подключения, что и Explorer. Он может быть оснащен всеми аксессуарами Explorer, включая транспондер, спутниковое соединение, карданную камеру с разрешением 4K, камеру FLIR, складные контейнеры и т. Д.

Характеристики

AirStrato Explorer

Прототип AirStrato 002 в полете

Данные из ARCA^[10]

Общие характеристики

Экипаж: 0
Длина: 23 фута 1 дюйм (7,0 м)
Размах крыльев: 52 футов 6 дюймов (16 м)
Площадь крыла: 206,7 квадратных футов (19,2 м²)
Пустой вес: 408 фунтов (185 кг)
Вес брутто: 507 фунтов (230 кг)
Электростанция: 6 × Роббе 8085/10 Электрический двигатель, Тяга 44 фунта-силы (0,20 кН) каждый

Спектакль

Максимальная скорость: 106 миль / ч (170 км / ч, 92 узлов)
Крейсерская скорость: 95 миль / ч (152 км / ч, 83 кН)
Классифицировать: 520 миль (900 км, 450 миль)
Выносливость: 20 часов (зависит от солнечного света)
Практический потолок: 60 000 футов (18 000 м)
Скороподъемность: 590 фут / мин (3 м / с)

AirStrato Pioneer

Прототипы 002 и 003 AirStrato в ангаре

Данные из ARCA^[11]