ЗАЛЫ БПЛА на высоте 60000 футов (20000 м) — полет в стратосфере

Основная миссия

Основная задача нашего БПЛА HALE (большая высота, большая живучесть) — длительное время пролететь над одной точкой Земли. На данном этапе обсуждения не важно, почему именно так. Скорее всего, цель — заменить спутник связи.

Скорость не важна, потому что мы летаем только над одним местом. Энергоэффективность есть. Фактически, чем меньше энергии требуется для удержания высоты, тем больше нагрузки он может нести. Основываясь на том, что я только что сказал, я надеюсь, что на ум пришло одно слово: планер. БПЛА HALE выглядит как планеры. Низкоплан, медленно летящий, с длинными сухими крыльями.

Если БПЛА будет работать годами, ему потребуется довольно хороший источник энергии. Если термоядерный реактор — это первая мысль, которая пришла вам в голову, вы ошибаетесь. Вместо этого думайте просто и проверенно. Подумайте о солнечных батареях. Многие из них. Хорошая новость в том, что у нашего планера уже есть большие крылья, поэтому они будут покрыты солнечными батареями.

Сложные условия

На высоте 60 000 футов 93% атмосферы находится под вами. Давление воздуха составляет всего 7% от давления на уровне моря. Плотность воздуха, или вес воздуха, составляет всего 9,5% от его веса на уровне моря. Средняя температура составляет -75 F (-60 C). Зачем кому-то летать на такой высоте?

Почему 60 000 футов

Как я объяснял в первой части этой серии статей, полеты коммерческих авиалайнеров и большинство погодных условий проходят на глубине менее 40 000 футов (12 000 м). Это абсолютный этаж, на котором мы можем летать.

Есть несколько других причин, которые заставляют нас летать еще выше. Во-первых, на высоте 40 000 футов ветер действительно усиливается. Средняя скорость ветра на этой высоте составляет 50 миль в час (80 км / ч). Опять же, это средний показатель — его легко можно увеличить вдвое. Не столько проблема с самолетом, который летит со скоростью более 500 миль в час, сколько реальная проблема с нашим хрупким и медленно летящим БПЛА.

Средняя скорость ветра с высоты 60 000 футов снижается до 15 миль в час (25 км / ч). Это отличное сообщение. Это означает, что нам не нужно лететь быстрее, чем в любом случае. Медленнее обычно более эффективно.

Есть еще одна очень важная причина, по которой мы хотим летать выше, чем нам абсолютно необходимо. Летая над одним местом, мы почти половину времени будем находиться в темноте. Солнечные батареи не работают в темноте. Для поддержания одной высоты в течение 12 часов потребуется огромное количество батарей. Чтобы сэкономить вес батареи, мы будем медленно терять высоту ночью. Нам по-прежнему нужно избегать пассажирских самолетов и погоды, но теперь наш планер БПЛА будет более эффективным.

Максимальная скорость выносливости

Как быстро нам нужно идти? Что ж, самолет летит с разной скоростью в зависимости от того, какая цель в данный момент. Скорость, хорошо известная пилотам-планерам, называется Best Slide или Best Lift-to-Drag (L / D). Это скорость, при которой крыло наиболее эффективно.

Скорость, которая нам важна, называется скоростью поворота или максимальной выносливостью. Другое название — минимальная мощность, необходимая для скорости, по понятным причинам. Это скорость, при которой нам нужно меньше всего энергии для поддержания высоты. Для типичного самолета это примерно 76% от наилучшей L / D скорости.

Есть большая загвоздка. На этой высоте воздух слишком разреженный, поэтому нам нужно лететь в 3,3 раза быстрее, чтобы получить ту же подъемную силу. Это означает, что если максимальная скорость на высоте 20 миль в час (32 км / ч) на уровне моря, нам придется лететь 66 миль в час (106 км / ч) на нашей крейсерской высоте. К сожалению, для обслуживания этого также требуется в 3,3 раза больше энергии. Внезапно создание нашего планера БПЛА оказалось не таким уж простым!

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Рекомендуем

7 преимуществ солнечной парковки7 преимуществ солнечной парковки

В настоящее время автомобильные парковки на солнечных батареях предлагают множество преимуществ, поэтому они довольно популярны. Вы можете найти их во многих странах, таких как Австралия, Южная Африка и США. Эти

Пакет солнечной энергии — отличное вложениеПакет солнечной энергии — отличное вложение

С автономными системами питания вы можете распрощаться с контролем и расходами нахождения в сети. Электричество — это то, что мы считаем само собой разумеющимся, и мы можем использовать его дома

Викканские призывы, песни и молитвыВикканские призывы, песни и молитвы

Призыв — это призыв Бога или Богини. Ведьмы Виккана работают с Богами и Богинями, чтобы сбалансировать свои универсальные энергии в своих магических ритуалах. Баланс важен в случае мужчины и женщины,