Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Ultralekki samolot konkurencją dla satelitów i dronów

Recommended Posts

BAE Systems wyprodukowało bezzałogowy ultralekki samolot (UAV), który może konkurować z satelitami czy dronami. PHASA-35 (Persistent High-Altitude Solar Aircraft) może pochwalić się skrzydłami o rozpiętości 35 metrów, a więc dorównującej rozpiętości skrzydeł Boeinga, ale waży przy tym 150 kg, w tym 15 kg stanowi ładunek. Samolot został po raz pierwszy oblatany 10 lutego na poligonie australijskich sił powietrznych Woomera.

Latał przez nieco mniej niż godzinę. To jednak wystarczyło do przetestowania jego aerodynamiki, autopilota i manewrowości. Wcześniej testowaliśmy te elementy na mniejszych modelach samolotu, więc większość problemów już poprawiliśmy,mówi Phil Varty z BAE Systems.

Prototyp pokryty jest ogniwami fotowoltaicznymi firmy MicroLink Devices. Ich producent twierdzi, że skuteczność konwersji paneli sięga 31%.

Na potrzeby testu tylko część skrzydeł pokryliśmy panelami. Urządzenia te o grubości kartki papieru generowały 4 kW. W ostatecznej wersji samolotu panele umieścimy na całej powierzchni skrzydeł i dostarczą one 12 kW, zapewnia Varty.

Energia słoneczna napędza dwa silniki elektryczne i zasila zestaw ponad 400 akumulatorów, które pozwalają samolotowi na lot w nocy. Jak mówi Varty, akumulatory – w przeciwieństwie do paneli słonecznych – nie są ostatnim krzykiem techniki. Firma postawiła na znane, niezbyt wydajne i tanie rozwiązanie, podobne do tego, jakie możemy spotkać w smartfonach. Chodzi o to, żeby łatwo można było wymienić akumulatory na nowe, gdy pojawi się lepsza sprawdzona wersja.

Przedstawiciele BAE Systems zauważają też, że pomimo tego, iż test samolotu był prowadzony latem w Australii, to pojazd zaprojektowano tak, by mógł latać podczas najmniej sprzyjającej pory roku – przesilenia zimowego. Dlatego też PHASA-35 może potencjalnie pozostawać w powietrzu nieprzerwanie przez cały rok. Będzie latał w stratosferze na wysokości około 20 kilometrów. Tam jest niewiele wiatru, nie chmur i turbulencji, mówi Varty.

Samolot może być sterowany z Ziemi. Jest też wyposażony w autopilota, któremu można wgrać wcześniej przygotowaną trasę. Urządzenie może pozostawać w określonym punkcie lub wykonywać złożone manewry. Można go wyposażyć w aparaty fotograficzne, czujniki i różnego rodzaju urządzenia śledzące. Dlatego też PHASA-35 w wielu zastosowaniach może zastąpić drony czy satelity.

Najlepsze wojskowe drony mogą pozostawać w powietrzu maksymalnie przez 3 doby. Z kolei satelity muszą utrzymać prędkość co najmniej 7 km/s, by pozostać na wyznaczonej orbicie. Samolot BAE Systems będzie mógł bez przerwy monitorować określone miejsce, a dzięki temu, że znajduje się niżej nad Ziemią, dostarczy dokładniejszych obrazów. Jednak jego przydatność i czas pozostawania w powietrzu będą w dużej mierze zależały od masy ładunku. Osobną kwestią jest odporność na awarie przez cały rok.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA poinformowała, że satelita OGO-1 spłonął w atmosferze Ziemi po 56 latach przebywania na orbicie okołoziemskiej. Orbiting Geophysics Observatory 1 został wystrzelony we wrześniu 1964 roku. Był pierwszym z 5 satelitów badających pole magnetyczne Ziemi w ramach misji OGO. Był też ostatnim z nich, który wszedł w ziemską atmosferę. Misja satelity zakończyła się w 1971 roku i od tamtej pory krążył bez celu wokół naszej planety.
      W wyniku tarcia o górne warstwy atmosfery ważący 487 kilogramów satelita coraz bardziej spowalniał, w wyniku czego zmniejszał wysokość. W końcu 29 sierpnia o godzinie 22:44 czasu polskiego wszedł w atmosferę nad Oceanem Spokojnym i w niej spłonął, nie stanowiąc zagrożenia dla ludzi.
      NASA dość precyzyjnie wyliczyła miejsce i moment tego wydarzenia. OGO-1 wszedł w atmosferę o około 25 minut wcześniej, niż przewidywała NASA, w wyniku czego miejsce pojawienia się w atmosferze znajdowało się o około 160 kilometrów na południowy-wschód od Tahiti. Dzięki temu NASA mogła nie tylko śledzić satelitę za pomocą radarów, ale również zebrała relacje od mieszkańców Tahiti, którzy obserwowali płonący w atmosferze pojazd.
      Satelity OGO były wystrzeliwane w latach 1964–1969. Wszystkie spłonęły już w atmosferze naszej planety.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Satelita Solar Orbiter przysłał właśnie fotografie z największym zbliżeniem Słońca, jakie kiedykolwiek wykonano. Widzimy na nich nawet niewielkie struktury, które naukowcy nazwali „ogniskami w lesie”. Satelita ma na pokładzie instrument skonstruowany przy pomocy Centrum Badań Kosmicznych PAN.
      Solar Orbiter to wspólna misja NASA i ESA. Satelita został wystrzelony 9 lutego bieżącego roku i ma przed 7–10 lat badań Słońce. Jego głównym zadaniem jest zbadanie sił napędzających wiatr Słoneczny. Na razie satelita podróżuje w kierunku wyznaczonej orbity. Usadowi się na niej dopiero za dwa lata. Gdy już to się stanie, dostarczy nam unikatowych zdjęć biegunów naszej gwiazdy.
      W ubiegłym miesiącu Solar Orbiter zakończył swoją pierwszą orbitę wokół Słońca i zbliżył się na odległość 77 milionów kilometrów do naszej gwiazdy. w tym czasie uruchomiono wszystkie 10 instrumentów służących do jej obserwacji. Na razie instrumenty były testowane, sprawdzano, czy prawidłowo pracują. Naukowcy nie spodziewają się żadnych odkryć na tym etapie misji.
      Satelita ma na pokładzie sześć urządzeń do obrazowania. Najbardziej interesujące zdjęcia nadeszły z Extreme Ultraviolet Imager (EURI). Urządzenie zarejestrowało liczne niewielkie jasne miejsca o rozmiarach od miliona do miliarda razy mniejszych od miejsc rozbłysków słonecznych. Zyskały one nazwę „ognisk w lesie”. Jak mówi główny badacz misji EUI, David Berghmans z belgijskiego Obserwatorium Królewskiego w Brukseli, są one „małymi kuzynami” rozbłysków.
      Te „ogniska” mogą być albo miniaturowymi wersjami rozbłysków, jakie widzimy z Ziemi, albo też mogą mieć związek z tzw. nanorozbłyskami. Coraz więcej specjalistów sądzi, że to nanoflary są odpowiedzialne za zadziwiająco wysoką temperaturę korony Słońca. Nie wiemy, dlaczego korona jest nawet 300-krotnie cieplejsza od powierzchni gwiazdy. Uczeni mają nadzieję, że Solar Orbiter rozwiąże i tę zagadkę. Jednym z najbliższych zadań satelity będzie próba zmierzenia temperatury „ognisk” za pomocą instrumentu Spectral Imaging of the Coronal Environment.
      Z kolei Solar and Heliospheric Imager (SoloHI) wysłał zdjęcia światła zodiakalnego. Pojawia się ono gdy światło słoneczne odbija się od cząstek pyłu. Wykonanie fotografii było ważnym testem, gdyż wykonanie zdjęć światła zodiakalnego wymagało, by instrument o bilion razy przyciemnił blask Słońca. Udany test dowiódł, że SoloHI jest gotowy do rejestrowania obrazów potrzebnych do badania wiatru słonecznego.
      Pozytywnie wypadły również testy pozostałych instrumentów Solar Orbitera.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wielki sukces inżynierów z Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy. Pierwszego lipca zespół Koła Naukowego Sonda - dr inż. Damian Ledziński, mgr inż. Sandra Śmigiel, mgr inż. Gracjan Kątek, mgr inż. Karol Hartwig i inż. Marta Gackowska - jako pierwszy w Polsce dokonał zdalnego lotu dronem online z niewyobrażalnej, jak do tej pory, odległości 333 km. Wydarzenie miało miejsce podczas tegorocznego konkursu DRONIADA GZM2020 w Katowicach.
      Dzięki wykorzystaniu chmury obliczeniowej i autorskiemu rozwiązaniu problemu, całość lotu drona była bezpośrednio sterowana i kontrolowana zza biurka znajdującego się w budynku kampusu UTP w bydgoskim Fordonie. W Katowicach dron został uruchomiony przez Dariusza Werschnera, prezesa Polskiej Izby Systemów Bezzałogowych, po czym bydgoscy naukowcy przejęli nad nim kontrolę i wykonali trzykrotnie pełną misję nad lotniskiem. Maszynę kontrolował algorytm. Zastosowane rozwiązanie umożliwia lot dronem każdego typu opartym o kontroler lotu PIXHAWK.
      Ta innowacyjna technologia tworzona jest przez zespół naukowców z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Wydziału Telekomunikacji, Informatyki i Elektrotechniki Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Łazik marsjański Perseverance, który ma wystartować za trzy tygodnie, zabierze ze sobą nietypowy ładunek. Na jego pokładzie znajdzie się niewielki autonomiczny helikopter Ingenuity. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, będzie on pierwszym pojazdem wysłanym przez człowieka, który wykona wspomagany silnikiem lot w atmosferze innej planety.
      Lot na Marsie może nie wydawać się niczym imponującym, ale jest to niezwykle trudne zadanie. Dość wspomnieć, że gęstość atmosfery Marsa to zaledwie 1% gęstości atmosfery ziemskiej, a temperatura na Czerwonej Planecie może w nocy spaść do -100 stopni Celsjusza. Wyobraźmy sobie lekki wietrzyk na Ziemi. A teraz wyobraźmy sobie 100-krotnie mniej gęste powietrze, które trzeba wykorzystać do uzyskanie siły nośnej i kontroli pojazdu, mówi Theodore Tzanetos z Jet Propulsion Laboratory. Żaden ziemski śmigłowiec nigdy nie latał w tak rozrzedzonej atmosferze.
      Preserverance i Ingenuity mają wystartować 20 lipca bieżącego roku (okno startowe będzie otwarte do 11 sierpnia), a lądowanie na Marsie planowane jest na 18 lutego przyszłego roku. Około 60 marsjańskich dni później łazik opuści drona na powierzchnię planety i odsunie się od niego na odległość 100 metrów.
      Ingenuity waży 1,8 kilograma. Wyposażono go w dwa umieszczone jeden na drugim rotory z włókna węglowego. Obracają się one w przeciwnych kierunkach z prędkością około 2400 obrotów na minutę. To pięciokrotnie szybciej niż wirniki śmigłowców na Ziemi. Gdy obracały się wolniej, dron nie mógłby oderwać się od powierzchni Marsa. Gdyby jednak obracały się znacznie szybciej, zewnętrzne krawędzie wirników zbliżyłyby się do prędkości dźwięku, wywołały falę uderzeniową, która zdestabilizowałaby pojazd.
      Głównym zadaniem Ingenuity jest sprawdzenie wykorzystanych technologii. Twórcy drona mają nadzieję, że w ciągu 30 dni uda im się wykonać 5 lotów. Żaden z nich nie ma trwać dłużej niż 90 sekund. Dron ma nie przekraczać wysokości 10 metrów, a długość każdego z lotów ma być nie większa niż 300 metrów.
      Josh Ravich, który stał na czele zespołu inżynierów projektujących Ingenuity, mówi, że dron będzie nieco mniej manewrowy niż drony wykorzystywane na Ziemi. Musimy jednak pamiętać, że marsjański śmigłowiec musi przetrwać start rakiety, lot z Ziemi na Marsa, wejście w atmosferę i lądowanie oraz zimne marsjańskie noce. Dlatego też inżynierowie przez wiele lat pracowali nad znalezieniem równowagi pomiędzy zużyciem energii, wytrzymałością, wagą i manewrowością.
      Większość energii, którą Ingenuity pozyskuje z niewielkiego panelu słonecznego umieszczonego nad wirnikami, zostanie zużyta nie na loty, a na ogrzewanie systemów drona podczas zimnych marsjańskich nocy. Inżynierowie zastanawiali się nad izolacją cieplną z aerożelu, jednak zrezygnowali z niej, gdyż uznali, że będzie zbyt wiele ważyła. Modelowanie wykazało, że marsjańska atmosfera, która w większości składa się z dwutlenku węgla, będzie w pewnym stopniu zapobiegała utracie ciepła przez drona.
      Naukowcy uznali też, że najlepszą porą na pierwszy lot będzie późny marsjański poranek. Słońce świeci wówczas na tyle mocno, że powinno zapewnić Ingenuity wystarczającą ilość energii do lotu. Jednak nie można lotu odkładać na późniejszą porę dnia, gdyż wówczas powierzchnia Marsa mocniej się nagrzewa przez co atmosfera unosi się, rozrzedza i lot byłby wówczas jeszcze trudniejszy.
      Jeśli misja Ingenuity się powiedzie, NASA będzie wyposażała w śmigłowce kolejne misje marsjańskie. Drony będą służyły łazikom, i w przyszłości ludziom, jako zwiadowcy, pokazujący, co znajduje się w trudnych do osiągnięcia miejscach, jak klify czy wulkany. Obecnie możemy obserwować Marsa albo z powierzchni, albo z orbity. A 90-sekukndowy lot drona pozwoli nam na obejrzenie setek metrów terenu znajdującego się przed nami, mówi Ravich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Polak, profesor Artur Ekert, wykorzystał chińskiego satelitę Micius do zabezpieczenia za pomocą splątania kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego (QKD) na rekordową odległość 1120 kilometrów. Został on przesłany pomiędzy dwoma chińskimi obserwatoriami. Ekert już w swojej pracy doktorskiej wykazał, jak wykorzystać splątanie kwantowe do zabezpieczenia informacji. Obecnie uczony specjalizuje się w przetwarzaniu informacji w systemach kwantowo-mechanicznych.
      Satelita Micius został wystrzelony w 2016 roku. Generuje on kwantowo splątane pary fotonów. Już w 2017 roku Micius udowodnił, że jest w stanie wysłać splątane fotony do odbiorców oddalonych od siebie o 1200 kilometrów. Teraz wiemy, że możliwe jest też wykorzystanie go do kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego (QKD) zabezpieczonej za pomocą splątania kwantowego.
      Ekert i jego grupa znacząco poprawili rekord w odległości kwantowej dystrybucji klucza szyfrującego. Dotychczas udało się go przesłać na odległość 100 kilometrów za pomocą światłowodu. Światłowody są dobre na średnie odległości, jakieś 30 do 50 kilometrów. Jednak generują zbyt duży szum na dłuższych dystansach, wyjaśnia uczony.
      Najnowszy system komunikacji charakteryzuje odsetek błędów rzędu 4,5%. To niezwykle ważna cecha przyszłych systemów komunikacji kwantowej, gdyż jakakolwiek próba jej podsłuchania skończy się zwiększeniem odsetka błędów. Zatem niezwykle ważne jest, by znajdował się on na niskim poziomie, gdyż w ten sposób łatwo będzie wyłapać dodatkowe błędy i odkryć próbę podsłuchu.
      Prace Ekerta i jego chińskich kolegów to pierwszy, ale niezwykle ważny krok w kierunku bezpiecznego kwantowego internetu. Jak czytamy na łamach Nature, QKD pozwala dobrze zabezpieczyć przesyłaną informację. W laboratoriach udało się go przesłać za pomocą światłowodu na odległość 404 kilometrów, jednak w praktyce granicą jest 100 kilometrów. Co prawda odległość tę można zwiększyć, ale wymaga to zastosowania przekaźników. Te zaś stanową słabe punkty systemu. Długodystansową kwantową dystrybucję klucza można by zabezpieczyć za pomocą splątania kwantowego, jednak to wymagałoby zastosowania kwantowych przekaźników, których technologia jest dopiero w powijakach i nie nadaje się do zastosowań w praktyce.
      Stąd też pomysł na wykorzystanie satelity, który pozwala wysłać dane na większą odległość bez konieczności uciekania się do pomocy zaufanych stacji przekaźnikowych. Dzięki wyspecjalizowanemu satelicie oraz obserwatoriom wyposażonym w odpowiednie urządzenia udało się dokonać zabezpieczonej splątaniem kwantowej dystrybucji klucza pomiędzy ośrodkami oddalonymi od siebie w linii prostej o 1120 kilometrów.
      Tempo przesyłania klucza wynosiło 0,12 bita na sekundę. Prędkość nie jest oczywiście imponująca, jednak Ekert i naukowcy z Hefei, Szanghaju, Chengdu i Singapuru wykazali, że można wysyłać superbezpieczne dane na duże odległości minimalizując liczbę urządzeń, przez które one przechodzą.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...