Кралете на стратосферата: Самолетът, който ще лети до границата с космоса
Юни 2022 година е и летяща машина, която наподобява на кръстоска сред праисторически звяр и галактически транспортен съд, е на път да излети. Наречен Zephyr S, тя има дълги вретенообразни крила с дължината на пътнически аероплан. Заедно с дребното му фино тяло и глава, те го вършат да наподобява на птеродактил. Неговите блестящи слънчеви панели, сходни на станиол, и леката скелетна рамка наподобяват повече на нещо, което бихте оприличили на транспортен съд, предопределен за космоса, написа BBC Future в собствен специфичен материал.
Необходими са пет-шест души, с цел да вдигнат Zephyr. Когато е подготвен за изстрелване, те тичат през пистата, като държат кораба над себе си. Двете дребни витла на машината се въртят трескаво, преди самолетът да стартира бавното си нанагорнище в безоблачното небе до 18 300 м или 21 300 м – безмилостно нанагорнище в стратосферата, което може да отнеме 10 дни.
Неговата задача за американската войска е загадка, само че явно в мозъка на неговия производител е желанието да разбие няколко върха, изключително този за най-дълга дълготрайност на полета за всеки вид аероплан, който се държи към този момент 63 години. През 1959 година двама мъже летят с четириместен лек аероплан Cessna в продължение на 64 дни, 22 часа и 19 минути, зареждайки гориво по време на полет от камион.
Британският пионер в авиацията Крис Келехър проектира първия Zephyr през 2002 година Неговата визия е за аероплан без екипаж, кадърен на „ безконечен полет “ в стратосферата. Той планува, че слънчевата сила и леките материали ще доведат до самолети, способни да останат във въздуха месеци или даже години. Zephyr S е първият сериен модел.
Предизвикателства
Стратосферата е вторият пласт на нашата атмосфера. Започва към 10 000 м и приключва на към 48 800 м височина. Ако аероплан може да лети над 15 150 м, той може да лети над турбулентното време, което претърпяваме по-близо до земята, в тропосферата. Проблемът е, че толкоз високо въздухът е доста разводнен, което прави летенето и дишането предизвикателство.
Дълго време имаше единствено една опция, в случай че желаете да изследвате стратосферата, и това беше балон. Балоните могат да се изкачат до тавана на света, където има прекомерно малко О2 за крила или мотори. Тогава казусът е да останеш жив на тези височини и огромен брой балонисти се провалиха.
През 1931 година човечеството най-сетне доближи стратосферата, като един балонист доближи височина от 15 800 м в херметизирана гондола, прикрепена към запълнен с водород балон. Две години по-късно Жанет Пикар стана първата жена, достигнала стратосферата, с нанагорнище до 17 600 м.
От 50-те години на предишния век пристигна ред на скъпите, финансирани от страната и свръхсекретни шпионски самолети като U-2, SR-71 и в последно време дрона RQ-170. Сега стратосферата също е дом на метеорологични балони, фенове летящи на огромна височина китайски шпионски балони и маркетингови трикове.
И въпреки всичко ерата на проучването не е завършила. Планерът Windward Performance Perlan 2 под налягане сложи нов връх за надморска височина от 23 500 м през септември 2018 година Той хвърча по-високо от всеки планер, който в миналото е летял, и даже надмина оптималната рекордна височина на шпионски аероплан U-2.
Новите крале на стратосферата
Построеният от Англия Aalto Zephyr (компанията неотдавна беше отделена от Airbus) е нов вид летателна машина, предопределена да превземе стратосферата посредством безконечен полет. Летателни апарати, които в композиция с миниатюризиране на съставни елементи и мощни нови компютърни модели на атмосферата, дават на човечеството опция за съвсем непрекъснато наличие на тези огромни височини за първи път.
Известни като Haps (псевдосателити за огромна надморска височина), тези самостоятелни, супер леки самолети варират от планери, захранвани със слънчева сила, до захранвани със слънчева сила сребърни цепелини. Техните задания включват обезпечаване на 4G или 5G телефонно покритие и интернет услуга след злополучие, забелязване на горски пожари и следене на придвижването на вражеските сили по време на война. През цялото време те могат да оперират по-добре, по-евтино, по-бързо и по-гъвкаво от спътниците.
Технологичните усъвършенствания, изключително в създаването на леки материали, слънчеви панели и технология за акумулатори, вършат частта за „ дълга устойчивост “ от брифа действителност.
Предизвикателството за техните дизайнери е да намерят салдото от това да имат аероплан, който е лек и задоволително здрав, с цел да остане на тези височини за задоволително дълго време, който може да тегли задоволително потребен товар, с цел да бъде потребен на плащащите клиенти, и да може да оцелее при нанагорнище – и втурване – през тропосферата “, казва Робърт „ Боб “ Краус, декан в John D Odegard School of Aerospace Sciences в Университета на Дакота.
Дори в ниска земна орбита микросателитите обикалят към Земята на към 547 км по-високо от аероплан като Zephyr. Това значи, че към момента има леко закъснение – закъснение на връзката, което може да попречи на високоскоростната широколентова връзка. Има и някои фундаментални ограничавания при потреблението на спътници за отдалечено наблюдаване във връзка с разграничителната дарба, скоростта и гъвкавостта, които вършат случая още по-силен за потреблението на Haps.
Някои към този момент стартират да получават физическа форма.
Вътре в огромна конструкция, сходна на цилиндър в Розуел, Ню Мексико, да вземем за пример, има огромен сребърен цепелин Haps. Това е следващият „ безконечен “ аероплан. Алуминиевите му елементи са сменени с карбонови. Дирижабъл Goodyear, основан със същия размер, би бил 12 пъти по-тежък.
Започнахме с дребна версия от 2.7 м, която не можеше да вдигне личното си тегло, тъй че трябваше да я прикрепим към балон, единствено с цел да стартираме да генерираме данни “, споделя Микел Вестергаард, създател на Sceye. „ След това през ноември 2020 година отворихме вратите на хангара за първи път за версия от 82 метра. “
До май 2021 година цепелинът доближава целевата си височина от 19 800 м със междинна скорост от 305 м в минута и единствено тази година те имат шест полета. Това, което в действителност отличава цепелина, е потребният товар, който може да носи. Докато Zephyr може да вдигне към 5 кг, цепелинът към този момент може да вдигне повече от 100 кг. Бъдещите версии могат да подвигат 300 кг или информационен масив за лъчение на широколентов достъп непосредствено до огромен брой хора. Широколентовите услуги могат да се дават от цепелин.
Ние сме доста огромни “, смее се той. „ Ние сме доста забележими. И по тази причина работим най-добре вкъщи на другарска територия, с цел да свързваме хората, да оказваме помощ на хората. В края на деня, откакто стигнете до стратосферата, няма смисъл да оставате, в случай че не можете да превърнете това в бизнес. “
Някои от балоните, употребявани за преместване на хора до стратосферата, са били с размерите на футболен стадион. Не и този на Urban Sky. Надути на земята, тези микробалони за многократна приложимост са с размерите на кола, с потребен товар, прикован изпод.
Те вършат въздушни изображения с висока разграничителна дарба, нужни за наблюдаване на следствията от горски пожари и даже за обрисуване на цели градове, от които може да се нуждаят застрахователните компании или градостроителите.
„ Можем безусловно да стартираме от задната част на пикапа “, споделя Джаред Лейдич, съосновател и основен софтуерен шеф на Urban Sky. „ Разбираме от метеорологичните модели от кое място ще би трябвало да изстреляме балон, с цел да го накараме пасивно да се носи над задачата си, и да караме там. Преди двадесет до 30 години моделите не бяха задоволително положителни, с цел да създадат това. “
Последиците
Но климатолозите стартират да се тревожат за въздействието, което цялата тази нараснала интензивност може да има върху стратосферата. Водните пари участват в минимални количества. Така че всяко увеличение на използването му заради потреблението на самолети, задвижвани с водород, може да има непропорционално влияние, изключително като способства за разрушаването на озоновия пласт.
„ Замърсителите ще останат в стратосферата доста по-дълго, тъй като атмосферното разбъркване е доста по-бавно “, споделя Михаела И Хеглин, професор по атмосферна химия в Университета на Рединг в Обединеното кралство и член на Forschungszentrum Juelich в Германия.
Така че би трябвало да обмислите по какъв начин можете да нарушите стратосферата, в случай че ненадейно започнете да изграждате огромен самолетен флот, който ще лети там всеки ден “, споделя Хеглин.
Около 4 часа сутринта на 19 август 2022 година Zephyr най-сетне се съобщи на гравитацията след необикновен тримесечен полет с дължина 56 300 км на към 21 300 м височина и престой от над 64 дни – единствено на часове от възстановяване на върха.
Полетът беше голям триумф “, споделя Крис Маклафлин от програмата Aalto Haps. „ Той прелетя чак до Южна Америка на задача и назад. И американската войска е щастлива, само че не ни е разрешено да разкриваме какво са създали с него. “
Осем до 10 часа са нужни на Zephyr за издигане до стратосферата и това значи, че самолетът се нуждае от доста постоянна метеорологична среда, с цел да лети.
Планираме да изградим няколко „ пристанища на Аалто “ по света в страни с доста положително, устойчиво време през разнообразни интервали от годината “, споделя Маклафлин. „ Така че постоянно ще можем да получим достъп до стратосферата и всичко това беше част от първичната идея на Крис Келехър. “
През април 2023 година Аалто подписа контракт за експериментален полет на Zephyr над Япония с потребен товар за мобилни връзки. Очаква се Zephyr да влезе в комерсиална употреба до края на 2024 година
В устрема си да завладеят още веднъж стратосферата, започващи компании като Aalto, Sceye и Urban Sky може би преодоляват софтуерните трудности към „ безконечния полет “, само че ще се изправят пред възходящ брой регулатори. Неотдавнашният злощастен полет на китайския шпионски балон над Съединени американски щати акцентира, че стратосферата е национално, а не интернационално въздушно пространство и плануваното нарастване на трафика може да докара до условия за стратосферен трафик и надзор върху околната среда.
Това е превъзходен натурален баланс, който имате. И не желаете да се забърквате с него “, предизвестява Хеглин.
На примамката от летенето в стратосферата обаче може да е мъчно да се устои.
В момента стратосферата е съвсем празна “, споделя Лейдич. „ Така че ние към момента създаваме главната физика… Това е нещо като математическо схващане от нулево равнище на региона, което го прави занимателно. “
Необходими са пет-шест души, с цел да вдигнат Zephyr. Когато е подготвен за изстрелване, те тичат през пистата, като държат кораба над себе си. Двете дребни витла на машината се въртят трескаво, преди самолетът да стартира бавното си нанагорнище в безоблачното небе до 18 300 м или 21 300 м – безмилостно нанагорнище в стратосферата, което може да отнеме 10 дни.
Неговата задача за американската войска е загадка, само че явно в мозъка на неговия производител е желанието да разбие няколко върха, изключително този за най-дълга дълготрайност на полета за всеки вид аероплан, който се държи към този момент 63 години. През 1959 година двама мъже летят с четириместен лек аероплан Cessna в продължение на 64 дни, 22 часа и 19 минути, зареждайки гориво по време на полет от камион.
Британският пионер в авиацията Крис Келехър проектира първия Zephyr през 2002 година Неговата визия е за аероплан без екипаж, кадърен на „ безконечен полет “ в стратосферата. Той планува, че слънчевата сила и леките материали ще доведат до самолети, способни да останат във въздуха месеци или даже години. Zephyr S е първият сериен модел.
Предизвикателства
Стратосферата е вторият пласт на нашата атмосфера. Започва към 10 000 м и приключва на към 48 800 м височина. Ако аероплан може да лети над 15 150 м, той може да лети над турбулентното време, което претърпяваме по-близо до земята, в тропосферата. Проблемът е, че толкоз високо въздухът е доста разводнен, което прави летенето и дишането предизвикателство.
Дълго време имаше единствено една опция, в случай че желаете да изследвате стратосферата, и това беше балон. Балоните могат да се изкачат до тавана на света, където има прекомерно малко О2 за крила или мотори. Тогава казусът е да останеш жив на тези височини и огромен брой балонисти се провалиха.
През 1931 година човечеството най-сетне доближи стратосферата, като един балонист доближи височина от 15 800 м в херметизирана гондола, прикрепена към запълнен с водород балон. Две години по-късно Жанет Пикар стана първата жена, достигнала стратосферата, с нанагорнище до 17 600 м.
От 50-те години на предишния век пристигна ред на скъпите, финансирани от страната и свръхсекретни шпионски самолети като U-2, SR-71 и в последно време дрона RQ-170. Сега стратосферата също е дом на метеорологични балони, фенове летящи на огромна височина китайски шпионски балони и маркетингови трикове.
И въпреки всичко ерата на проучването не е завършила. Планерът Windward Performance Perlan 2 под налягане сложи нов връх за надморска височина от 23 500 м през септември 2018 година Той хвърча по-високо от всеки планер, който в миналото е летял, и даже надмина оптималната рекордна височина на шпионски аероплан U-2.
Новите крале на стратосферата
Построеният от Англия Aalto Zephyr (компанията неотдавна беше отделена от Airbus) е нов вид летателна машина, предопределена да превземе стратосферата посредством безконечен полет. Летателни апарати, които в композиция с миниатюризиране на съставни елементи и мощни нови компютърни модели на атмосферата, дават на човечеството опция за съвсем непрекъснато наличие на тези огромни височини за първи път.
Известни като Haps (псевдосателити за огромна надморска височина), тези самостоятелни, супер леки самолети варират от планери, захранвани със слънчева сила, до захранвани със слънчева сила сребърни цепелини. Техните задания включват обезпечаване на 4G или 5G телефонно покритие и интернет услуга след злополучие, забелязване на горски пожари и следене на придвижването на вражеските сили по време на война. През цялото време те могат да оперират по-добре, по-евтино, по-бързо и по-гъвкаво от спътниците.
Технологичните усъвършенствания, изключително в създаването на леки материали, слънчеви панели и технология за акумулатори, вършат частта за „ дълга устойчивост “ от брифа действителност.
Предизвикателството за техните дизайнери е да намерят салдото от това да имат аероплан, който е лек и задоволително здрав, с цел да остане на тези височини за задоволително дълго време, който може да тегли задоволително потребен товар, с цел да бъде потребен на плащащите клиенти, и да може да оцелее при нанагорнище – и втурване – през тропосферата “, казва Робърт „ Боб “ Краус, декан в John D Odegard School of Aerospace Sciences в Университета на Дакота.
Дори в ниска земна орбита микросателитите обикалят към Земята на към 547 км по-високо от аероплан като Zephyr. Това значи, че към момента има леко закъснение – закъснение на връзката, което може да попречи на високоскоростната широколентова връзка. Има и някои фундаментални ограничавания при потреблението на спътници за отдалечено наблюдаване във връзка с разграничителната дарба, скоростта и гъвкавостта, които вършат случая още по-силен за потреблението на Haps.
Някои към този момент стартират да получават физическа форма.
Вътре в огромна конструкция, сходна на цилиндър в Розуел, Ню Мексико, да вземем за пример, има огромен сребърен цепелин Haps. Това е следващият „ безконечен “ аероплан. Алуминиевите му елементи са сменени с карбонови. Дирижабъл Goodyear, основан със същия размер, би бил 12 пъти по-тежък.
Започнахме с дребна версия от 2.7 м, която не можеше да вдигне личното си тегло, тъй че трябваше да я прикрепим към балон, единствено с цел да стартираме да генерираме данни “, споделя Микел Вестергаард, създател на Sceye. „ След това през ноември 2020 година отворихме вратите на хангара за първи път за версия от 82 метра. “
До май 2021 година цепелинът доближава целевата си височина от 19 800 м със междинна скорост от 305 м в минута и единствено тази година те имат шест полета. Това, което в действителност отличава цепелина, е потребният товар, който може да носи. Докато Zephyr може да вдигне към 5 кг, цепелинът към този момент може да вдигне повече от 100 кг. Бъдещите версии могат да подвигат 300 кг или информационен масив за лъчение на широколентов достъп непосредствено до огромен брой хора. Широколентовите услуги могат да се дават от цепелин.
Ние сме доста огромни “, смее се той. „ Ние сме доста забележими. И по тази причина работим най-добре вкъщи на другарска територия, с цел да свързваме хората, да оказваме помощ на хората. В края на деня, откакто стигнете до стратосферата, няма смисъл да оставате, в случай че не можете да превърнете това в бизнес. “
Някои от балоните, употребявани за преместване на хора до стратосферата, са били с размерите на футболен стадион. Не и този на Urban Sky. Надути на земята, тези микробалони за многократна приложимост са с размерите на кола, с потребен товар, прикован изпод.
Те вършат въздушни изображения с висока разграничителна дарба, нужни за наблюдаване на следствията от горски пожари и даже за обрисуване на цели градове, от които може да се нуждаят застрахователните компании или градостроителите.
„ Можем безусловно да стартираме от задната част на пикапа “, споделя Джаред Лейдич, съосновател и основен софтуерен шеф на Urban Sky. „ Разбираме от метеорологичните модели от кое място ще би трябвало да изстреляме балон, с цел да го накараме пасивно да се носи над задачата си, и да караме там. Преди двадесет до 30 години моделите не бяха задоволително положителни, с цел да създадат това. “
Последиците
Но климатолозите стартират да се тревожат за въздействието, което цялата тази нараснала интензивност може да има върху стратосферата. Водните пари участват в минимални количества. Така че всяко увеличение на използването му заради потреблението на самолети, задвижвани с водород, може да има непропорционално влияние, изключително като способства за разрушаването на озоновия пласт.
„ Замърсителите ще останат в стратосферата доста по-дълго, тъй като атмосферното разбъркване е доста по-бавно “, споделя Михаела И Хеглин, професор по атмосферна химия в Университета на Рединг в Обединеното кралство и член на Forschungszentrum Juelich в Германия.
Така че би трябвало да обмислите по какъв начин можете да нарушите стратосферата, в случай че ненадейно започнете да изграждате огромен самолетен флот, който ще лети там всеки ден “, споделя Хеглин.
Около 4 часа сутринта на 19 август 2022 година Zephyr най-сетне се съобщи на гравитацията след необикновен тримесечен полет с дължина 56 300 км на към 21 300 м височина и престой от над 64 дни – единствено на часове от възстановяване на върха.
Полетът беше голям триумф “, споделя Крис Маклафлин от програмата Aalto Haps. „ Той прелетя чак до Южна Америка на задача и назад. И американската войска е щастлива, само че не ни е разрешено да разкриваме какво са създали с него. “
Осем до 10 часа са нужни на Zephyr за издигане до стратосферата и това значи, че самолетът се нуждае от доста постоянна метеорологична среда, с цел да лети.
Планираме да изградим няколко „ пристанища на Аалто “ по света в страни с доста положително, устойчиво време през разнообразни интервали от годината “, споделя Маклафлин. „ Така че постоянно ще можем да получим достъп до стратосферата и всичко това беше част от първичната идея на Крис Келехър. “
През април 2023 година Аалто подписа контракт за експериментален полет на Zephyr над Япония с потребен товар за мобилни връзки. Очаква се Zephyr да влезе в комерсиална употреба до края на 2024 година
В устрема си да завладеят още веднъж стратосферата, започващи компании като Aalto, Sceye и Urban Sky може би преодоляват софтуерните трудности към „ безконечния полет “, само че ще се изправят пред възходящ брой регулатори. Неотдавнашният злощастен полет на китайския шпионски балон над Съединени американски щати акцентира, че стратосферата е национално, а не интернационално въздушно пространство и плануваното нарастване на трафика може да докара до условия за стратосферен трафик и надзор върху околната среда.
Това е превъзходен натурален баланс, който имате. И не желаете да се забърквате с него “, предизвестява Хеглин.
На примамката от летенето в стратосферата обаче може да е мъчно да се устои.
В момента стратосферата е съвсем празна “, споделя Лейдич. „ Така че ние към момента създаваме главната физика… Това е нещо като математическо схващане от нулево равнище на региона, което го прави занимателно. “
Източник: economic.bg
КОМЕНТАРИ