Long véhicule aérien non-piloté (VIGOUREUX) de résistance d'altitude élevée

Le long véhicule aérien non-piloté (VIGOUREUX) de résistance d'altitude élevée (UAV) est conçu pour voler à 60.000 pieds pendant des mois à la fois, fournissant un porteur pour une alternative fortement précis et à prix réduit au satellite cher (le coût de lancement est autour de $25000/kg de charge utile). Systèmes VIGOUREUX technologies d'avion avancées par utilisation ou de dirigeable pour fournir mobile, habituellement inhabité, plateformes fonctionnant aux altitudes au-dessus de 20 kilomètres (plateformes stratosphériques).

La plateforme VIGOUREUSE aurait plusieurs des avantages des systèmes terrestres et satellites, tout en en même temps évitant plusieurs de leurs pièges. Les applications additionnelles des plateformes VIGOUREUSES incluent la capacité de fournir l'exécution supérieure de télédétection comparée aux systèmes satellites pour un éventail d'applications civiles comportant temps-changer ou les phénomènes naissants (par exemple la science environnementale, la science atmosphérique, communications, surveillance d'océan, application de loi, des coutumes, immigration, planification urbaine et surveillant, trafic de route surveillant, lutte contre la pollution et d'autres) et pour un éventail d'applications militaires comprenant l'intelligence de langage figuré, l'intelligence de signal, la guerre électronique et les militaires recherchent et sauvent.

Les missions non-pilotées VIGOUREUSES semblent être faisables en utilisant un rendement léger et élevé, l'avion actionné envergure-chargé et solaire (STATION THERMALE) qui inclut un tankage régénérateur de système et de roman des cellules de carburant (RFC) pour le stockage d'énergie. Cependant, cette conception a des pénalités de complexité et de poids liées à la gestion thermique, au câblage électrique, à la tuyauterie, et au poids structural. Une autre manière de permettre la résistance pratiquement illimitée est d'assurer l'énergie exigée pour la propulsion et les charges utiles à distance. L'attention de domination dans ce secteur a été donnée à l'utilisation de la transmission de micro-onde de la terre, par un faisceau focalisé, à une antenne de réception à bord l'avion.

Rien l'avion peut porter de grandes charges utiles (2.000 kilogrammes ou plus) aux altitudes élevées et demeurer en haut pendant des mois à la fois. Un dirigeable peut faire ceci. Puisque le dirigeable emploie la flottabilité pour son ascenseur, il n'exige pas autant puissance comme véhicule qui dérive son ascenseur en se propulsant par l'atmosphère. En conséquence, les dirigeables n'ont pas besoin de rester dans le mouvement pour rester en haut. Par conséquent, ils peuvent flâner au-dessus d'un endroit spécifique aussi bien que le mouvement à un nouvel endroit. En outre, les dirigeables peuvent porter les charges utiles de large volume et lourdes. Ces caractéristiques font à des dirigeables les candidats superbes pour des missions de surveillance de long-résistance.

Cependant, un dirigeable d'énergie renouvelable, questions un défi pour concevoir le système d'alimentation, le système de propulsion, et l'aérodynamique du métier en tant qu'entier organique. Ceci rapporte le système de masse minimum qui peut équilibrer la production d'électricité solaire contre la consommation d'énergie de propulsion donnée des variations saisonnières des vents et du jour. Les idées actuelles pour le système d'énergie renouvelable d'un dirigeable sont d'utiliser une rangée photovoltaïque couplée à un système de stockage d'énergie électrochimique tel qu'une cellule ou une batterie de carburant. L'autre a plus souvent étudié l'arrangement de production d'énergie alternative considère rayonner la puissance de la surface de la terre au dirigeable. Ceci éliminerait les pénalités de masse pour le stockage d'énergie, mais exige des investissements significatifs de développer un système rayonnant de puissance sûre et efficace.

La meilleure approche pour la surveillance tous temps et côtière est d'utiliser les radars stratégiquement postés. Le radar placé aux altitudes élevées laisse regarder un grand secteur avec peu de stations. Le secteur d'assurance du dirigeable est déterminé en calculant la distance à l'horizon à partir du dirigeable. Cette distance radiale (s) est calculée a basé sur la taille du dirigeable (h) et du rayon de la terre (r).

S = Cos-1 (r/r+ h) r

Là où rayon r =6378.1Km de la terre.

Le radar d'un dirigeable stratospherically posté peut observer approximativement 500 kilomètres dans n'importe quelle direction. Ce visionnement, une flotte de sept dirigeables a pu procurer à l'assurance continue du littoral indien entier. En revanche, elle prendrait approximativement 60 bateaux ou tours sur terre pour observer le même territoire. Sans compter que l'assurance littorale, le Stratospherically les dirigeables postés observent 500 kilomètres dehors à la mer. Ceci traduit au temps de réaction additionnel pour les véhicules inconnus arrêtants.

Notre atmosphère est un environnement très dynamique avec de grandes fluctuations dans la température, la densité, la pression, la vitesse de vent, et l'intensité solaire. L'influence de l'environnement est plus grande sur une long-résistance, dirigeable d'énergie renouvelable qu'elle est sur l'avion conventionnel. C'est dû à deux facteurs : le dirigeable de grande taille le rendant très sensible aux vents atmosphériques et à la lumière du soleil disponible limitant la puissance a produit par les panneaux solaires du dirigeable. Généralement le dirigeable peut fonctionner à n'importe quel endroit qui a l'intensité solaire suffisante pour développer la puissance requise pour surmonter la drague de vent et une atmosphère assez dense pour maintenir la flottabilité.

Une autre approche opérationnelle est d'utiliser les dirigeables multiples, qui font un cycle par le secteur de fort vent. Ceci leur permettrait de dériver avec le vent et de maintenir toujours l'assurance continue. Une fois qu'ils dérivaient hors de la gamme d'observation, ils pourraient se déplacer à un bas secteur de vent et voler en arrière intérieur pour un autre cycle. La dernière option de fonctionnement est de changer l'altitude pour éviter les conditions de fort vent puisque les forts vents sont passagers et ne se produisent pas à toutes les altitudes simultanément.

Car les nombres croissants de pays voient UAVs comme technologie de reconnaissance d'entrée-niveau, les petites fournitures dans le monde entier deviendront de plus en plus terrain communal en 10-20 années à venir, sinon dans les cinq prochains.