Uygun görüş açısı
18-30 kilometrelik stratosferik yükseklikler, insanlar tarafından zayıf bir şekilde yönetiliyor. Bu tür "yakın uzay"da uçaklar nadiren alınır ve orada uzay aracı yoktur. Ancak Dünya'nın hava katmanındaki böyle bir katman, gizli gözlem için çok uygundur. İlk olarak, bu tür irtifalardaki uçaklar, Afganistan veya Suriye topraklarıyla karşılaştırılabilir bir alanı inceleyebilir ve aynı zamanda uzun bir süre boyunca bir bölgede devriye gezebilir. Aynı zamanda, yörüngedeki uydu, araziyi oldukça hızlı bir şekilde atlar, çoğu zaman önemli nesneleri ve süreçleri yakalamak için zamanları olmaz. İkincisi, kara tabanlı hava savunma sistemleri henüz bu tür küçük boyutlu ve yüksek irtifa keşif uçaklarını aramak ve imha etmek için tasarlanmamıştır. Hesaplamalara göre etkin saçılma alanı 0,01 m'ye ulaşabilir.2… Tabii ki, gökyüzünde bu tür sahte uyduların devasa görünümü ile hava savunması müdahale için çözümler bulacaktır, ancak imha maliyeti fahiş olabilir. Keşfe ek olarak, yüksek irtifa dronları iletişim ve navigasyon sağlayabilir.
Şimdiye kadar geliştirilen, bu yükseklikler için tasarlanan drone'ların çoğu, güneş pilleri ve piller temelinde inşa ediliyor. Birkaç on kilometre yükseklikte, güneş enerjisi çok daha verimli bir şekilde "emilir", bu da kanatlı makinenin yalnızca elektrik motorlarına güç vermesini değil, aynı zamanda pillerde enerji depolamasını sağlar. Geceleri dronlar gün boyunca depoladıklarını kullanırlar; şafakta döngü tekrar eder. Makinelerin 30 kilometreye kadar olan irtifalarda birkaç günden birkaç yıla kadar uçmasına izin veren bir tür sürekli hareket makinesi ortaya çıkıyor. Örneğin, böyle bir sahte uydu ünlü Global Hawk'ın yerini alırsa, operatör tek başına yılda yaklaşık 2000 ton yakıt tasarrufu sağlayacaktır. Bu, düşük maliyeti ve çok daha uzun çalışma süresini hesaba katmaz. Bununla birlikte, tüm bu bilgiler teoriktir: şimdiye kadar, bu tür ekipmanların uçuş süresinin kaydı 26 gündür. Bu, 2018'de Avrupa sözde uydusu Airbus Zephyr tarafından sağlandı.
Klasik uydulara kıyasla, yüksek irtifa dronları doğal olarak çok daha ucuzdur ve Dünya'ya daha yakındır, bu da yüksek kaliteli çekim ve gözlem sağlar. Yukarıda bahsedilen Airbus Zephyr, Global Hawk'tan 10 kat ve World View uydularından 100 kat daha ucuzdur. Bu durumda, sahte uydular iyonosferin altına yerleştirilmiştir, bu da navigasyonun doğruluğunu ve radyo emisyon kaynaklarının yerinin belirlenmesini arttırır. Bir uydudan farklı olarak, bir uçak, bir kartal gibi, gözlem nesnesinin üzerinde uzun bir süre uçabilir ve aşağıda meydana gelen tüm değişiklikleri takip edebilir.
Stratosferik uçuş için sahte uydu kavramı nedir? Yüksek verimli güneş panelleri, akümülatörler ve yakıt hücreleri ile donatılmış, iyi aerodinamik özelliklere sahip hafif bir kompozit gövdedir. Ayrıca, yüksek verimli elektrik motorları, düşük enerji tüketimine sahip, uçuşta acil durumlara anında ve bağımsız olarak tepki verebilen hafif kontrol cihazları gereklidir. Bu tür yüksek irtifa araçları, düşük taşıma kapasiteleri (100-200 kilograma kadar) ve aşırı yavaşlıkları - saatte birkaç on kilometreye kadar - ile ayırt edilir. Bunlardan ilki 1980'lerde Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıktı.
uçan güneş panelleri
HALSOL programının deneysel sahte uyduları, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bu tür cihazlar arasında ilk sırada yer aldı. Teknolojideki temel gecikme nedeniyle mantıklı hiçbir şey gelmedi: kapasitif piller veya verimli güneş pilleri yoktu. Proje kapatıldı, ancak prototiplerin görünümü açıklanmadı ve inisiyatif NASA'ya geçti. Uzmanları Pathfinder'larını 1994'te sundular ve bu aslında gelecekteki sahte uydular için altın standart haline geldi. Cihaz 29,5 metre kanat açıklığına, 252 kilogram kalkış ağırlığına ve 22,5 kilometre irtifaya sahipti. Birkaç yıl boyunca proje defalarca modernize edildi; serinin sonuncusu ise kanatları 75 metreye uzatılan Helios HP, kalkış ağırlığı 2,3 tona kadar yakalandı. Nesillerden birindeki bu cihaz, jet motorları olmayan yatay uçan uçaklar için bir rekor olan 29.524 metreye tırmanmayı başardı. Kusurlu hidrojen yakıt hücreleri nedeniyle, ikinci uçuş sırasında Helios HP havada çöktü. Restorasyonu fikrine geri dönmediler.
Çift amaçlı bir sahte uydunun bilinen ikinci modeli, 2003 yılında yapay ufukta ortaya çıkan İngiliz QinetiQ'dan Zephyr ailesi olarak adlandırılabilir. Kapsamlı test ve tasarım iyileştirmelerinden sonra proje, 2013 yılında Airbus Defence and Space tarafından satın alındı ve iki ana modele dönüştürüldü. İlki 25 m kanat açıklığına sahiptir ve şunları içerir: ultra hafif karbon fiberden yapılmış bir planör, United Solar Ovonic'ten amorf silikondan yapılmış güneş panelleri, Sion Power'dan lityum-kükürt piller (3 kWh), bir otopilot ve bir şarj cihazı QinetiQ. Güneş panelleri, 18 km yükseklikte 24 saat uçuş için yeterli olan 1,5 kW'a kadar elektrik üretir. İkinci, daha büyük sahte uydu, iki kuyruk bomu ve artırılmış kanat açıklığına (25 m'den 33 m'ye) sahip Zephyr T idi. Bu tasarım, faydalı yükün dört katı (20 kg ağırlığında, 19.500 m yükseklikte bir radar istasyonunu barındırmaya yetecek kadar) kaldırmaya izin verir.
Zephyr, Büyük Britanya ve Amerika Birleşik Devletleri orduları tarafından tek miktarlarda zaten sözleşmeli. Mart 2019'da içlerinden biri Hampshire, Farnborough'daki bir montaj fabrikasının yanına düştüğünde, henüz birliklere tam olarak alışmak için zamanları olmamıştı. Bu kazada, bu tür uçakların ana dezavantajı tüm ihtişamıyla ortaya çıktı - kalkış ve iniş sırasında meteorolojik koşullara karşı yüksek hassasiyeti. Kilometrelerce çalışma yüksekliklerinde, sözde uydular yağıştan ve rüzgardan korkmazlar, ancak yerde kendilerini rahatsız hissederler.
DARPA da böyle umut verici bir konudan uzak durmadı ve 2000'lerin sonlarında VULTURE programını başlattı (Çok Yüksek İrtifa, Ultra Dayanıklılık, Loitering Theatre Element - bir operasyon tiyatrosu üzerinde ultra uzun gezinme ile süper yüksek bir gözlem sistemi). İlk doğan, Boeing Phantom Works tarafından QinetiQ ve Venza Power Systems ile birlikte oluşturulan Solar Eagle sahte uydusuydu. Bu devin 120 metre kanat açıklığı, lityum-kükürt pilleri, hem güneş panelleri hem de hidrojen hücreleriyle çalışan sekiz motoru var. Şu anda, Amerikalılar projeyi sınıflandırdı ve büyük olasılıkla Solar Eagle'ı üretim öncesi prototipler şeklinde test ediyor.
Sınıflandırılmamış prototiplerin en moderni, BAE ve Prismatic Ltd - PHASA-35 (Persistent High Altitude Solar Aircraft, uzun süreli yüksek irtifa güneş uçağı) tarafından ortaklaşa geliştirilen bir sahte uydudur. Şubat 2020'de Güney Avustralya'daki Kraliyet Hava Kuvvetleri Üssü'nde ilk kez havaya fırlatıldı. Kanatlı uçan bir güneş paneli 21 kilometre tırmanabiliyor ve 15 kilograma kadar yük taşıyabiliyor. Yüksek irtifa dronlarının standartlarına göre, PHASA-35, 35 metrelik küçük bir kanat açıklığına sahiptir ve geliştiricilerin yazdığı gibi, izleme, iletişim ve güvenlik için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, sözde uydunun ilk ve ana yolu muharebe çalışması olacaktır. Bu bağlamda, ilk uçuşun sonuçlarını takiben, BAE Systems Teknik Direktörü Ian Muldoney şu yorumu yaptı:
Bu olağanüstü bir erken sonuçtur ve İngiliz yeteneklerinin en iyilerini bir araya getirdiğimizde elde edilebilecek hızı göstermektedir. Tasarımdan uçuşa iki yıldan (20 aydan) daha kısa bir sürede geçmek, Birleşik Krallık hükümetinin gelecek on yılda geleceğin hava muharebe sistemini inşa etmek için endüstrinin önüne koyduğu zorluğun üstesinden gelebileceğimizi gösteriyor.
Bu yılın sonunda testlerin tamamlanması ve 12 ay sonra ilk üretim araçlarının müşteriye teslim edilmesi planlandı. Ancak pandemi elbette belirlenen zaman dilimi içerisinde kendi ayarlamalarını yapacaktır.
Şimdi bu tür yüksek irtifa dronlarına ilgi istikrarlı bir şekilde artıyor ve geliştirme alanının genişlemesi bunun kanıtı. Çin, Hindistan, Tayvan ve Güney Kore'nin başarılarına ek olarak, Rus tasarım büroları sahte uyduların tasarımında yer alıyor. İlk yerli deneysel yüksek irtifa drone, S. A.'da geliştirildi. Lavochkin ve LA-251 "Aist" olarak adlandırıldı. Ordu-2016 forumunda ilk kez sunuldu. Drone, normal aerodinamik tasarıma göre yapılmış ve 16 m kanat açıklığına ve yaklaşık 145 kg kütleye sahip, serbest taşıyıcı bir tek kanatlı uçaktır. Tek kanatlı uçak iki kuyruk bomu, dört adet 3 kW motora sahiptir ve 240 Ah akü ile donatılmıştır. 12 bin metreye kadar uçuş irtifası, 72 saate kadar süre. 23 metre kanat açıklığı ve 25 kg taşıma yükü ile daha büyük bir "Aist" geliştiriliyor. Böyle bir sahte uydu zaten 18 kilometre yükseliyor ve birkaç gün havada kalabilir. Tasarımın hafifletilmesi adına uçak tek huzmeli olarak bırakılmış ve motor sayısı dörtten ikiye düşürülmüştür. Yerli sahte uydu temasının daha da geliştirilmesi, 400-600 Wh / kg'lık belirli bir enerji çıkışına sahip lityum-kükürt pillerin üretimi için teknolojilerin olmaması nedeniyle engellenmektedir. Ayrıca özgül ağırlığı 0,32 kg/m olan güneş panellerine ihtiyacımız var.2 en az %20 verimlilikle. Rusya'nın dünya liderleriyle mevcut açığını azaltıp azaltamayacağı birçok açıdan buna bağlı. Böylesine büyük bir bölge ile ülkemiz gelecekte bu tür sahte uydular olmadan yapamaz.
