Күн қуатымен жұмыс істейтін ұшқышсыз аппараттар және Марс зерттеушісі
NASA Pathfinder
NASA жобалары: күн қуатымен жұмыс істейтін ұшқышсыз аппараттар, атмосфераны зерттеу, байланыс платформалары. Pathfinder, Centurion, Helios туралы толық ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Күн энергиясымен жұмыс істейтін ұшқышсыз ұшақ, Марсты зерттейтін роботтық зонд.
Unmanned solar powered aircraft
the Mars roving probe
NASA Pathfinder және NASA Pathfinder Plus – күн энергиясымен және отын жадырауы жүйесімен жұмыс істейтін ұшқышсыз ұшақтардың эволюциялық сериясының алғашқы екі үлгісі. AeroVironment, Inc. компаниясы бұл ұшақтарды NASA-ның Экологиялық зерттеу ұшақтары және сенсорлық технологиялар (ERAST) бағдарламасы шеңберінде жасады. Олардың құрылысының мақсаты – ұзақ мерзімді, жоғары биіктіктегі ұшақтардың атмосфералық спутниктер ретінде жұмыс істеуіне, атмосфераны зерттеу және байланыс платформасы ретінде қолданылуына қажетті технологияларды дамыту болды. Бұл ұшақтар NASA Centurion және NASA Helios ұшақтарының негізіне айналды.
The NASA Pathfinder and NASA Pathfinder Plus were the first two aircraft developed as part of an evolutionary series of solar and fuel cell system powered unmanned aerial vehicles. AeroVironment, Inc. developed the vehicles under NASA's Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST) program. They were built to develop the technologies that would allow long term, high altitude aircraft to serve as atmospheric satellites, to perform atmospheric research tasks as well as serve as communications platforms. They were developed further into the NASA Centurion and NASA Helios aircraft.
Жол іздеуші
AeroVironment компаниясы 1970 жылдардың соңы мен 1980 жылдардың басында Gossamer Penguin және Solar Challenger көліктерімен толық масштабты күн энергиясымен жұмыс істейтін ұшақтарды әзірлеуді бастады, бұл 1974 жылы күн энергиясымен жұмыс істейтін алғашқы ұшқыш үлгілерін құрастырған Роберт Бучердің пионерлік еңбегінен кейін жүзеге асты. ERAST бағдарламасы аясында AeroVironment Рей Морганның жетекшілігімен ұзаққа созылатын ұшқышсыз әуе кемелерінің (UAV) төрт буынын жасады, алғашқысы Pathfinder болды.
AeroVironment initiated its development of full scale solar powered aircraft with the Gossamer Penguin and Solar Challenger vehicles in the late 1970s and early 1980s, following the pioneering work of Robert Boucher, who built the first solar powered flying models in 1974. As part of the ERAST program, AeroVironment built four generations of long endurance unmanned aerial vehicles (UAVs) under the leadership of Ray Morgan, the first of which was the Pathfinder.
Даму
1983 жылы AeroVironment белгісіз АҚШ үкіметтік агенттігінен "Жоғары биіктіктегі күн" немесе HALSOL деп аталатын БПҰ тұжырымдамасын құпия зерттеу үшін қаржы алды. HALSOL прототипі алғаш рет 1983 жылдың маусым айында ұшты. Невада штатындағы Грум-Лейкте HALSOL-дің тоғыз ұшуы өтті. Ұшулар радиобақылау және аккумуляторлық қуатпен жүзеге асырылды, себебі ұшақ күн панельдерімен жабдықталмаған еді. HALSOL-дің аэродинамикалық қасиеттері расталды, бірақ жүргізілген зерттеулер фотоэлектрлік жасушалар мен энергия сақтау технологиялары сол кезде бұл идеяны іске асыру үшін жетілмегенін көрсетті, сондықтан HALSOL сақтауға қойылды. 1993 жылы, он жыл сақтаудан кейін, ұшақ Ballistic Missile Defense Organization (BMDO) ұйымының қысқа мерзімді миссиясы үшін қайта қолданысқа келтірілді. Шағын күн батареяларын қосу арқылы, BMDO бағдарламасы аясында 1993 жылдың күзінде және 1994 жылдың басында NASA Dryden орталығында күн және аккумуляторлық қуатпен бес төмен биіктіктегі сынақ ұшуы жүзеге асырылды. Ұшулар сериясы өте жеңіл және нәзік конструкциясы бар, қанат ені мен қанаттың профилі арасындағы қатынасы жоғары ұшақтың (аспект қатынасы) әуежайдан сәтті ұшып, өте биік биіктіктерге (15240 м және 24384 м аралығында) күннің күшімен көтеріле алатынын көрсету үшін жоспарланған. Бұдан өзге, ERAST жобасы мұндай БПҰ-ның түрлі ғылыми зерттеулерде қолданылатын құралдарды тасымалдау мүмкіндігін анықтауды мақсат етті. 1995 жылдың 21 қазанында ұшақтың осалдығы ангардағы апатта қатты зақымдануымен нақтырақ дәлелденді, бірақ ол кейіннен қайта құрастырылды.
In 1983, AeroVironment obtained funding from an unspecified US government agency to secretly investigate a UAV concept designated "High Altitude Solar" or HALSOL. The HALSOL prototype first flew in June 1983. Nine HALSOL flights took place at Groom Lake in Nevada. The flights were conducted using radio control and battery power, as the aircraft had not been fitted with solar cells. HALSOL's aerodynamics were validated, but the investigation led to the conclusion that neither photovoltaic cell nor energy storage technology were mature enough to make the idea practical for the time being, and so HALSOL was put into storage. In 1993, after ten years in storage, the aircraft was brought back to flight status for a brief mission by the Ballistic Missile Defense Organization (BMDO). With the addition of small solar arrays, five low altitude checkout flights were flown under the BMDO program at NASA Dryden in the fall of 1993 and early 1994 on a combination of solar and battery power. A series of flights were planned to demonstrate that an extremely light and fragile aircraft structure with a very high aspect ratio (the ratio between the wingspan and the wing chord) can successfully take off and land from an airport and can be flown to extremely high altitudes (between 50000 feet (15240 m) and 80000 feet (24384 m)) propelled by the power of the sun. In addition, the ERAST Project also wanted to determine the feasibility of such a UAV for carrying instruments used in a variety of scientific studies. On October 21, 1995, the aircraft's fragility was aptly demonstrated when it was severely damaged in a hangar accident, but was subsequently rebuilt.
Сипаттамалар
+ Техникалық сипаттамалар Pathfinder Pathfinder Plus Centurion Helios HP01 Helios HP03 Ұзындығы ft(м) 12 (3.6) 12 (3.6) 12 (3.6) 12 (3.6) 16.5 (5.0) Аккорды ft(м) 8 (2.4) Қанат ені ft(м) 98.4 (29.5) 121 (36.3) 206 (61.8) 247 (75.3) Көлбеу бұрышы 12:1 15:1 26:1 30.9:1 Сығу қатынасы 18:1 21:1 Белгісіз Белгісіз Белгісіз Әуе жылдамдығы kts(км/сағ) 15–18 (27–33) 16.5–23.5 (30.6–43.5) Белгісіз Ең жоғары биіктік ft(м) 71,530 (21,802) 80,201 (24,445) Қолжетімсіз 96,863 (29,523) 65,000 (19,812) Бос салмағы lb(кг) Белгісіз Белгісіз Белгісіз 1,322 (600) Белгісіз Максималды салмағы lb(кг) 560 (252) 700 (315) ±1,900 (±862) 2,048 (929) 2,320 (1,052) Жүк көтергіштігі lb(кг) 100 (45) 150 (67.5) 100–600 (45–270) 726 (329) Белгісіз Қозғалтқыштар электр, әрқайсысы 2 а.к. (1.5 кВт) Қозғалтқыштар саны 6 8 14 14 10 Күн энергиясының қуаты (кВт) 7.5 12.5 31 35 18.5 Қосымша қуат аккумуляторы аккумуляторы Li аккумуляторы Li аккумуляторы, жанар жасушасы
+ Specifications Pathfinder Pathfinder Plus Centurion Helios HP01 Helios HP03 Length ft(m) 12 (3.6) 12 (3.6) 12 (3.6) 12 (3.6) 16.5 (5.0) Chord ft(m) 8 (2.4) Wingspan ft(m) 98.4 (29.5) 121 (36.3) 206 (61.8) 247 (75.3) Aspect ratio 12 to 1 15 to 1 26 to 1 30.9 to 1 Glide ratio 18 to 1 21 to 1 ? ? ? Airspeed kts(km/h) 15–18 (27–33) 16.5–23.5 (30.6–43.5) ? Max altitude ft(m) 71,530 (21,802) 80,201 (24,445) n/a 96,863 (29,523) 65,000 (19,812) Empty Wt lb(kg) ? ? ? 1,322 (600) ? Max. weight lb(kg) 560 (252) 700 (315) ±1,900 (±862) 2,048 (929) 2,320 (1,052) Payload lb(kg) 100 (45) 150 (67,5) 100–600 (45–270) 726 (329) ? Engines electric, 2 hp (1.5 kW) each No. of engines 6 8 14 14 10 Solar pwr output (kW) 7.5 12.5 31 35 18.5 Supplemental power batteries batteries batteries Li batteries Li batteries, fuel cell